閃存微控制器的“新閃存”架構技術(shù)簡(jiǎn)介
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嵌入式微控制器越來(lái)越多樣化，可以滿(mǎn)足嵌入式系統市場(chǎng)的應用需求，而主流已經(jīng)從傳統的掩模ROM微控制器轉向了內置閃存(可擦寫(xiě)的非易失性只讀存儲器)的閃存微控制器。
閃存微控制器目前有兩種主要應用：CPU程序代碼存儲和包含用戶(hù)信息和更新信息的數據存儲。這兩種應用所需的屬性各不相同：程序代碼存儲的編程/擦寫(xiě)次數少，而數據存儲的編程/擦寫(xiě)次數多。采用1晶體管型浮柵單元技術(shù)，富士通半導體可以提供這兩種不同的屬性，并能實(shí)現高可靠性：程序代碼存儲能夠將數據保存20年;數據存儲能夠擦寫(xiě)10萬(wàn)次。
近年來(lái)，由于嵌入式系統的性能越來(lái)越高，導致市場(chǎng)對于能夠降低環(huán)境負荷的生態(tài)技術(shù)的需求也日益增加。針對這些市場(chǎng)需求開(kāi)發(fā)閃存宏成為一個(gè)挑戰。盡管通過(guò)使用突發(fā)模式可以實(shí)現加速，但是由于存在“等待時(shí)間”，仍然會(huì )有很多問(wèn)題，因為“等待時(shí)間”由不同的命令產(chǎn)生，而閃存微控制器是進(jìn)行實(shí)時(shí)處理的，因此會(huì )導致性能越來(lái)越差。
“新閃存”架構
將富士通半導體專(zhuān)有的高速存儲器存取技術(shù)——快速循環(huán)隨機存取存儲器(FCRAM)電路技術(shù)應用于富士通半導體高度可靠的NOR型閃存技術(shù)，可以實(shí)現“新閃存”架構，由此產(chǎn)生兼具高可靠性和低功耗雙重性能的閃存宏。
圖1 顯示了“新閃存”架構技術(shù)的特點(diǎn)。
圖1 “新閃存”架構技術(shù)的特點(diǎn)
有了“新閃存”架構技術(shù)，富士通半導體可以通過(guò)優(yōu)化單元陣列降低驅動(dòng)負載，這是FCRAM電路技術(shù)的特點(diǎn)。還通過(guò)一種自行設計的電源電路技術(shù)和數據讀取方法的加速，實(shí)現了訪(fǎng)問(wèn)字線(xiàn)電壓的高速啟動(dòng)。通過(guò)這些設計，存取速度可以高達10ns/MHz(傳統產(chǎn)品的2.5倍)，而工作電流損耗則低至9μA/位(傳統產(chǎn)品的三分之一)。
生態(tài)閃存微控制器有助于進(jìn)一步降低環(huán)境負荷
一般來(lái)說(shuō)，電流損耗會(huì )隨著(zhù)工作頻率的增加而變大。追求高頻會(huì )導致工作電流損耗的增加及環(huán)境負荷的加大。
圖2顯示了“新閃存”架構技術(shù)在閃存微控制器中的應用實(shí)例。
圖2 內置“新閃存”架構的生態(tài)微控制器實(shí)例
即便嵌入式微控制器的性能(隨機存取)提升了兩倍，工作電流仍可以被壓縮三分之二，因此可以同時(shí)實(shí)現性能提升和生態(tài)保護。
未來(lái)發(fā)展
圖3顯示了富士通半導體的閃存技術(shù)路線(xiàn)圖。
圖3 閃存技術(shù)路線(xiàn)圖
富士通半導體將繼續開(kāi)發(fā)工作，把超低漏電工藝和高熱阻技術(shù)列入開(kāi)發(fā)計劃(這是正在開(kāi)發(fā)的環(huán)保技術(shù))，并且將“新閃存”架構閃存宏作為富士通半導體生態(tài)技術(shù)的核心。通過(guò)提供采用這些生態(tài)技術(shù)的閃存微控制器，富士通半導體可以為汽車(chē)市場(chǎng)提供高可靠性、高溫支持和高速運行，從而降低嵌入式系統的環(huán)境負荷。
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