在线客服
首页 > 技术文章 >
技术文章
技术文章

小型存储卡大受欢迎 TwinFlash处置成本与密度关系

可携式产物的广泛,影响闪存设备商场的生长。关于内行动产物上按次与数据的非挥发性贮存,闪存是最适合的处置方案...

可携式产物的广泛,影响闪存设备商场的生长。关于内行动产物上按次与数据的非挥发性贮存,闪存是最适合的处置方案,不论是主机板上的内存或小型的回想卡,闪存的非挥发性贮存打破曾经光学与磁性数据贮存的捆绑,不只安靖,低耗电,还不必移动设备零件,因而对行动设备而言是最理想的处置方案。


闪存传统用处为贮存按次代码,但在迩来的运用上,则是以非挥发性数据贮存为主。而闪存在商场消耗性商场的贮存需要繁荣打开,股动各大半导体公司大行动方案,除了AMD和富士通合资建立Spansion之外,英飞凌与Saifun半导体合资建立英飞凌闪存公司(Infineon
Technologies Flash),推出Twin
Flash技能,以打开灵敏的数据闪存为首要方针商场。

NOR或NAND?


其时商场上闪存首要分为两个逻辑架构,NOR(依据「Not-OR」逻辑架构)以及NAND(依据「Not-AND」逻辑架构)。替代PROM的需要惹起闪存技能的来历,原先首要功用仅仅贮存按次代码,也因而第一代的闪存是选用NOR架构,由于比起NAND,其平行架构能加快数据读取与位重写的工夫。但比起NOR,NAND的内存细胞(Memory cell)与单个区块明显较小,在写入/消除速度上较快,按次编程时耗电率较低,并且内存细胞数组密度较高,能晋升芯片每sqmm的内存容量。
由于架构上的差异,NOR与NAND两者的首要运用型态便不一样。如果是偏重速度的按次代码贮存,NOR明显就是最佳挑选,由于其速度能支撑按次代码的直接实施。在NOR设备中,如SRAM,总线接口则具有单个的数据、地址与操控命令行,每个字节都可以直接存取。NOR通常运用于行动电话、PDA、视讯转换盒、调制解调器、传真机、打印机以及计算机Bios中。假若要贮存大型数据文件,NAND则是干流挑选,由于其每个位的本钱较低,因而,在数字相机、行动电话、随身碟或PDA中,广泛运用NAND型闪存做为贮存媒体,通常是选用回想卡办法(如SD卡、多媒体回想卡、Compact Flash或MemoryStick)。由于内部联接的细胞串(Interconnected cell string)描绘,NAND芯片体积比NOR回路明显较小(约40%)。NAND运用多任务I/O来处置地址与数据,并不需要额定操控脚针(additional control pin)与后续数据存取。

闪存技能分为SLC、MLC与MBC



闪存技能实施上可分为SLC(Single Level Cell)、MLC(Multi
Level Cell)与MBC(Multi Bit Cell)。在运用内存细胞的办法上,SLC闪存设备与EEPROM一样,但在浮置闸极(Floating gate)与源极(Source)之中的氧化薄膜更薄。数据的写入是透过对浮置闸极的电荷加电压,然后可透过源极将所贮存的电荷消除。藉由这样的办法,便可贮存一个个信息位(1代表消除,0代表写入)。此种单一位细胞办法能供给疾速的按次编程与读取。此办法受限于低硅功率(Silicon efficiency)的问题,唯有透过抢先的流程强化技能(Process enhancements),才调晋升SLC设备的运用计划。



MLC闪存则在浮置闸极中运用不一样程度的电荷,因而能在单一晶体管(transistor)中贮存二位的信息,并透过内存细胞的写入与感应的操控,在单一晶体管中发生4层单元。此种办法的数据读写速度中等,且需要最佳化的感应电路(sensing
circuitry)。



MBC闪存,如TwinFlash细胞体,则将电荷(也就是数据位)单个贮存在晶体管中不一样的两头,而贮存的数据亦可单个加以读取、写入并消除。MBC闪存将单个的二位贮存于一个细胞体内,所供给的架构不只本钱低,写入/读取的速度快,还有密度高级利益。



TwinFlash技能运用
二氧化氮介电质贮存电荷



浮置闸极的技能是以感应分布在闸极上方的电荷数量来做为数据贮存的根底,而英飞凌的TwinFlash技能则运用在闸极左方或右方的部分电极来贮存数据。TwinFlash设备的闸极计划比较简略,因而光罩层数量也比较少。



TwinFlash的根底技能是运用二氧化氮(oxide-nitride-oxide,ONO)介电质来贮存电荷,透过信道热电子写入(channel hot electron injection)来写入数据,然后透过强化热电洞写入(tunneling enhanced hot hole injection)来消除材料。比起浮置闸极技能,其利益如下:



◆比起SLC闪存芯片,位巨细大幅减缩,进而行进芯片密度。



◆出产进程简化,且所需光罩层数量更少。



◆位保管的牢靠度更高。



◆更佳的可扩充性(视CMOS而定)



TwinFlash技能可以用制作DRAM的现有设备出产,无须额定的出产设备出资,因而每个晶圆的本钱架构与DRAM产物类似。TwinFlash的竞争对手是每一晶体管一位的浮置闸极技能,但即便选用一样的制程架构(依据一样的技能节点),由于TwinFlash的每一晶体管二位的办法,其中心规范比浮置闸极小了40%,再加上光罩层较少,出产本钱恰当具有竞争力。早期的TwinFlash是选用170奈米制程技能,而其时正打开下一代TwinFlash技能节点的规范则仅有110奈米,不只能削减本钱,更能将密度晋升至2Gbit。在MBC上参加MLC的功用,也就是建立在每个内存细胞中贮存4位的架构,其时在技能上是可行的,信任日后将运用于理论产物上。TwinFlash技能可以用于NAND与NOR闪存上。透过此能弹性调整的技能,英飞凌将能依据商场需要来分配出产资源。



第一代TwinFlash的512Mbit芯片(2.7V~3.7V)选用TSOP封装,方针为可移除式固态贮存设备商场,产物包含用于数字相机与PDA
的SD卡、多媒体回想卡、Compact-Flash-Cards与Memory
Sticks。NAND闪存则是USB快闪碟的最佳贮存媒体,可以让桌上型计算机与笔记型计算机之间进行数据交流,也可以用于具MP3或数字相机功用的复合式随身碟。此外,NAND闪存芯片具高速传输特征,亦能实时录制并播映影音数据。跟着这些功用重要性的晋升,行动电话制作商逐步安顿闪存数据的运用。市面上越来越多行动电话运用快闪回想卡做为前语,曾经进平台/运用的弹性、交流性与可扩充性。行动电话的打开从2G打开至2.5G到现在的3G,这样的趋势显示出行动电话数据快闪回想贮存量正疾速生长。最新的3G行动电话能供给高达80MB闪存密度,做为按次代码与数据的内建贮存之用,此外还具有了闪存的扩充槽,其时能扩充到1Gb的容量(以协作形象等运用)。



贮存需要深切NAND Flash密度将逐步行进



依据Gartner Dataquest的猜测,材料闪存(NAND)全球商场将从2003年的33.6亿美元,生长到2004年的44亿美元,2005年将高达57亿美元,生长高低为30.8%。在将来的5年内,快闪回想卡商场的年度生长率估量将达18%,商场营收将从2003年的27.5亿美元,生长到2007年的45.9亿美元。



2002年,在整个闪存商场中,NOR产物的商场占有率为73%,但从年复合生长率(Cumulated average growth
rate)来估量,NAND产物到2007年会有较高的生长率。因而可预见的是,NOR型的闪存虽然在其时获利比率最高,但NAND兼容型的产物也逐步迎头赶上,由于NAND具有较佳的USD/Mbyte比,再加上无线运用科技对数据贮存设备的需要日渐添加,而其时NOR
Flash都达不到所需要的512Mbit/1Gbit的密度─运用内行动电话与视讯转换盒的NOR
Flash,其均匀密度只要在16~128Mbit,远远不如NAND设备512Mbit~8Gbit密度。



与NAND兼容的TwinFlash技能能供给回想卡具竞争力的价值,其时在数字相机、USB磁盘与恰当多不一样类型的快闪回想卡上,已取得广泛运用。USB磁盘早已开始替代传统软盘机,而数字相机跟着相片分辨率行进,对回想容量的需要也将添加。


 多样化规范竞逐
小型化回想卡将成兵家必争之地

英飞凌其时供给SD卡与MMC回想卡,很快会供给各种mini回想卡。英飞凌的联络式32Bit操控器不只添加了逻辑接口,并能在将来供给安全、高速与低电压等功用。SD卡分量仅2公克左右,是一种恰当精密且非挥发性的闪存设备,联络了高容量、疾速数据传输、高弹性,以及与MMC类似的小型体积等利益。可是与MMC不一样的是,SD卡具有机械式写入维护开关(mechanical write
protect switch),避免消耗者不小心复写卡片中的数据,惹起数据、形象或消息数据的不见。SD卡通常的容量为64MB、128MB与256MB。

MMC是世上最小型可移除式固态录制媒体之一,可供多种行动产物的运用,如MP3播映器、携带式电子游戏机、PDA、行动电话与数字相机。MMC技能于1997年11月推出,而英飞凌是MMC的一同打开厂商之一。MMC打开为行动电话的首要贮存媒体。可是,跟着行动电话越来越偏重体积细巧,业者正逐步改用体积更为迷你的回想卡。MMC的封装选用简略的7针序列接口,能与如今许多携带式设备的硬件平台能轻松的联络。

MMC的分量不到2公克,巨细跟一张邮票差不多。这种规范化的数据贮存卡不只便当牢靠,功用安靖且轻如羽毛,其时容量最高达256MB,可以贮存跨越4小时CD音质的MP3音乐,或差不多16万页的印刷内容,并且MMC的容量还不断疾速添加,估量在2005年头便可抵达1GB。


北京迪阳世纪科技有限责任公司 版权所有 © 2008 - 2018 著作权声明
010-62156134 62169728 13301007825 节假日:13901042484 微信号:sun62169728
地址:北京市西城阜外百万庄扣钟北里7号公寓
E_mail:sales@pc17.com.cn 传真: 010-68328400
京ICP备17023194号-1 公备110108007750