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为抢占手机应用,NAND、NOR闪存展开技术竞赛

上网日期: 2005年04月24日 ?? 作者: David Lammers, 来大伟 ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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为使各自的芯片在未来手机市场赢得一席之地,NAND及NOR闪存供应商正在进行激烈的交锋。

闪存供应商英特尔与意法半导体(ST)均推出了加速版的NOR闪存。分析师们认为,这些新型NOR闪存是为了抗击NAND存储器件的竞争而设计的。

NAND阵营则隆重推出8Gb器件,主要瞄准MP3播放机、USB驱动器以及其他数据存储应用。但只有在手机市场,NOR与NAND闪存供应商之间的竞争才是最激烈的。目前,手机的存储需求正因为添加了照相功能而发生改变。

来自德州仪器(TI)、高通(Qualcomm)及其他公司的新型基带处理器允许手机设计者将NAND器件(具有更低的每位成本)与SDRAM一同放进堆叠式存储封装中。这样设计的缺点是当手机首次开机时,由于需要将启动程序从非易失性的NAND闪存转移到速度更快的SDRAM,屏幕将出现几秒钟的黯淡。

目前,手机市场的做法是结合采用NOR闪存与伪SRAM。但是NOR闪存因其较慢的编程及擦写功能而受到负面影响。对于需要迅速拍摄和存储相片的百万像素照相手机来说,NAND闪存显得更具吸引力,DeVoss表示。

Semico市场研究公司的分析师Jim Handy表示,NOR闪存必须提高编程速度,以加快内置相机的连拍速度。用户希望相机连续拍摄两张照片之间的等待时间不超过1秒。

OEM客户正盯着位成本更低的NAND闪存。“NOR闪存供应商必须尽快改进编程性能,因为其他公司都努力想将NOR闪存踢出手机市场。”Handy说。

在2005年国际固态电路会议(ISSCC)的非易失性存储器研讨会上,英特尔提交了两篇论文。其中一篇介绍了一种将于明年投产的512Mb NOR闪存。英特尔的工程师Mase Taub表示,这种多级单元(MLC)器件支持目前用于数据存储的1.5MBps编程速度,以及用于代码执行的166MHz连拍操作。

另一篇由Rajesh Sundaram递交的论文则介绍了一种将电感充电泵与128Mb的NOR存储器阵列放入同一封装的新颖架构。该电感充电泵可同时以16至32位编程,或者以与NAND器件可并行操作的相同位数进行编程。此外,该器件的写速度提高到了3MBps。

图1: 英特尔的电感充电泵与
128Mb的NOR存储器阵列封装在一起。

英特尔闪存产品部首席技术官Ed Doller称电感充电泵只是一项演示技术,目前尚未纳入公司的产品计划。但是512Mb的MLC器件已经在样产,最初的型号采用90纳米工艺,工作频率为108MHz。

ST在ISSCC上也展示了一款高速NOR产品,采用256Mb 的MLC设计,读速度达到125MHz,并具有同时读写能力。该器件使用了三个参考电压及一个读电压,此方案可支持极低的电流, ST无线闪存设计经理Corrado Villa表示。

“我们不再需要同时支持高、低电流。利用这个方法,我们能使用更低的电流和更小的解码器。”Villa说。

英特尔公司使用90纳米工艺制造512Mb器件,而ST选择130纳米工艺设计其256Mb的NOR闪存。为了达到更高的速度,两家公司都采用了双行编程架构。

英特尔的Doller表示,他计划提交数据反驳NAND阵营有关“NOR器件不适合照相手机”的论调。他说,90纳米工艺以及将于2006年底量产的65纳米闪存工艺,允许英特尔开发支持代码及数据存储需求的高密度MLC NOR器件。他强调,该公司目前样产的512Mb闪存可以在同一封装中堆叠,以便为需要更高密度的应用提供1Gb存储容量。

“我们正在样产108 MHz产品,紧随其后的是133MHz器件,明年产品的速度将达到166MHz。” Doller说。

NAND供应商则以8Gb密度捍卫NAND闪存的地位。东芝和SanDisk公司联合生产的器件采用70纳米CMOS工艺,具有大幅提升的写速度(6MBps)。东芝工程师Takhiko Hara称该速度可与单级单元闪存相媲美。设计人员将控制与I/O焊盘放在芯片的底部,与前几代产品相比,这可以减少一半的焊盘面积,而通过缩短位线控制电路与焊盘之间的数据路径,这也提高了器件性能,Hara说。

据三星电子公司工程师Dae-Seok Byeon介绍,三星使用63纳米的CMOS工艺,并将行解码器置于芯片中央,而将外围电路置于芯片底部。三星公司将上一代器件的写速度或编程速度提高了一倍,即从2.3MBps提高到4.6MBps。三星公司透漏,通过将读周期从50纳秒缩减到30纳秒,读速度可由16MBps提升到目前的23MBps。

日立与瑞萨科技公司的工程师们还在会上展示了读速度达22MBps的4GB辅助栅AND器件。

作者:来大伟







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