高性能SPI NOR Flash進(jìn)入“X”時(shí)代，以快制勝撬動(dòng)三大萬(wàn)億級應用市場(chǎng)

隨著(zhù)聯(lián)網(wǎng)設備的不斷增加以及傳感器的大規模部署，在畢馬威（KPMG）聯(lián)合全球半導體聯(lián)盟（GSA）最新發(fā)布的半導體行業(yè)趨勢與展望報告中，物聯(lián)網(wǎng)首次超越無(wú)線(xiàn)通信成為推進(jìn)芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第一驅動(dòng)力。萬(wàn)物互聯(lián)將創(chuàng )造出越來(lái)越多的商業(yè)機遇，各行各業(yè)都對其充滿(mǎn)期待，NOR Flash這個(gè)“大存儲”產(chǎn)業(yè)鏈中的“小市場(chǎng)”也不例外。

近日，在由EEVIA舉辦的第八屆年度中國電子ICT媒體論壇暨2019產(chǎn)業(yè)和技術(shù)展望研討會(huì )上，兆易創(chuàng )新存儲事業(yè)部資深產(chǎn)品市場(chǎng)總監陳暉（Mike Chen）根據自己長(cháng)期在硅谷從事研發(fā)及市場(chǎng)開(kāi)發(fā)的一線(xiàn)經(jīng)驗和負責兆易創(chuàng )新NOR Flash產(chǎn)品定義與規劃的市場(chǎng)觀(guān)察，與一百多位到場(chǎng)媒體以及專(zhuān)業(yè)觀(guān)眾分享了SPI技術(shù)標準的發(fā)展歷程，并詳細闡述了高性能SPI NOR Flash未來(lái)的應用前景與挑戰。

       速度從“牛車(chē)”到“戰斗機”，xSPI標準助推NOR Flash性能起飛

       物聯(lián)網(wǎng)部署的快速推進(jìn)隨之產(chǎn)生的是海量的數據信息，大容量高性能NOR Flash可以用來(lái)存儲代碼及部分數據，具備隨機存儲、可靠性強、讀取速度快、可執行代碼等特性，在自動(dòng)駕駛、5G以及人工智能等各大新勢能應用的驅動(dòng)與接口技術(shù)不斷升級換代的助力下，NOR Flash再次聚焦于市場(chǎng)鎂光燈之下，被認為是萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代物聯(lián)網(wǎng)設備代碼存儲應用的首選?！皬?004年開(kāi)始推廣SPI NOR Flash起， 2018年整個(gè)市場(chǎng)出貨量已超過(guò)60億顆，基本上地球上每人都可以分到一顆?！标悤熡靡唤M數據說(shuō)明了這一趨勢。

       SPI（串行外圍接口）是一種高速、全雙工、同步的通信總線(xiàn)，由于其指令協(xié)議簡(jiǎn)單，信號引腳小，體積小等特性，越來(lái)越多的NOR Flash芯片集成了這種通信協(xié)議，并在許多領(lǐng)域取得了十分廣泛的應用?；仡橲PI接口技術(shù)發(fā)展歷史，盡管早在上個(gè)世紀80年代就已推出，真正開(kāi)始有商業(yè)用途出現卻是在2000年左右，單通道SPI讀取數據的頻率約為20MHz，數據吞吐量為2.5MB/s，用交通工具作類(lèi)比基本相當于牛車(chē)。

      經(jīng)過(guò)十多年的發(fā)展，通道數越來(lái)越多，數據讀取頻率越來(lái)越高，數據吞吐量也越來(lái)越大，JEDEC最新發(fā)布的xSPI電氣接口標準對總線(xiàn)事務(wù)、命令和大量?jì)炔抗δ苓M(jìn)行了標準化，八通道JEDEC xSPI帶DTR數據讀取頻率高達200MHz，數據吞吐量高達400MB/s，堪稱(chēng)戰斗機級的數據傳輸速率。同時(shí)考慮到客戶(hù)對其導入時(shí)間與成本有所顧慮，兆易創(chuàng )新將四通道帶DTR接口的數據讀取頻率提升到200MHz，數據吞吐量也可以高達200MB/s，相當于一輛極速奔馳的F1賽車(chē)了。

“JEDEC xSPI規范由各大主要NOR Flash廠(chǎng)商聯(lián)合制定，旨在保證行業(yè)各廠(chǎng)商的產(chǎn)品在使用時(shí)的兼容性，同時(shí)滿(mǎn)足‘即時(shí)啟動(dòng)’（instant-on）應用的需求，讓位于SoC外部的NOR Flash保有其性能標準，結合高吞吐量這一性能，能夠有效助力下一代產(chǎn)品實(shí)現全新應用和功能?！标悤煂OR Flash的廣闊應用前景充滿(mǎn)了信心。

“以快制勝”，高性能NOR Flash如何靈活搶占市場(chǎng)？

新興市場(chǎng)對產(chǎn)品的性能要求越來(lái)越高，對各種計算反應速度要求越來(lái)越快，在陳暉看來(lái)于高性能SPI NOR Flash而言是一大利好。在傳統的電子系統設計中，系統上電啟動(dòng)后需要把NOR Flash中存儲的系統代碼全部傳輸到RAM中，隨著(zhù)系統功能的提升，代碼容量急劇上升，如何在最短時(shí)間內把系統代碼從Flash傳輸到RAM中從而縮短系統啟動(dòng)時(shí)間，是對SPI NOR Flash讀取性能的一個(gè)挑戰。在車(chē)載應用中，未來(lái)汽車(chē)超大顯示屏還需要把大量的圖形數據傳輸到RAM中。汽車(chē)啟動(dòng)后，高分辨率顯示屏需要立即顯示出儀表盤(pán)、導航地圖，以及可支持ADAS的后視攝像機畫(huà)面等， 符合x(chóng)SPI規范的8通道SPI NOR Flash即時(shí)啟動(dòng)的特性可以將整個(gè)過(guò)程縮短到1s以?xún)?，對不滿(mǎn)于當前汽車(chē)啟動(dòng)時(shí)ADAS系統緩慢上電反應的絕大部分消費者而言，這是一個(gè)很關(guān)鍵的指標。

此外，隨著(zhù)芯片工藝和技術(shù)的進(jìn)一步優(yōu)化，在未來(lái)，高性能SPI NOR Flash不但可對現有使用傳統NOR Flash的產(chǎn)品進(jìn)行升級換代，還將觸及NAND Flash的大容量存儲芯片市場(chǎng)，并拓展至人工智能領(lǐng)域。AI運算需要頻繁調用存儲于Flash內的算法及數據庫，提高Flash接口的數據吞吐量才能保證AI運算的快速、高效。系統啟動(dòng)后，高性能SPI NOR Flash能夠保證代碼、算法以及數據庫在最短的時(shí)間內完成讀取，并在整個(gè)使用過(guò)程中保持實(shí)時(shí)響應。

IoT應用則由于受到系統成本以及設計尺寸的限制，通常會(huì )減小或者去除DRAM，主芯片需要從Flash直接讀取系統代碼完成芯片內執行（XIP，eXecute In Place），不必再把代碼讀到系統RAM中，這也是為何NOR Flash被認為是物聯(lián)網(wǎng)設備代碼存儲應用的首選的重要原因?！敖柚谡滓讋?chuàng )新新一代高性能SPI NOR Flash高數據吞吐量，快速調用讀取代碼、數據與算法，使得每個(gè)物聯(lián)網(wǎng)終端設備及時(shí)響應，才能夠保證整個(gè)生態(tài)系統的欣欣向榮?！标悤煆娬{道。

立足中國輻射全球，NOR Flash市場(chǎng)再樹(shù)兆易創(chuàng )新的標桿

展望未來(lái)，高性能SPI NOR Flash在萬(wàn)物互聯(lián)的新時(shí)代有著(zhù)無(wú)限的可能。兆易創(chuàng )新成立于2005年，經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展，憑借卓越的創(chuàng )新精神，已占據了全球NOR Flash市場(chǎng)領(lǐng)域8%的份額，全球排名第五。同時(shí)，兆易創(chuàng )新也是全球排名第三、國內位居第一的SPI NOR Flash供應商，據陳暉透露，僅在去年，兆易創(chuàng )新的NOR Flash出貨便接近20億顆，累計出貨量更是高達100億顆。

不久前，兆易創(chuàng )新正式宣布其GD25全系列SPI NOR Flash產(chǎn)品已完成AEC-Q100認證，是目前唯一的全國產(chǎn)化車(chē)規閃存產(chǎn)品，可為汽車(chē)前裝市場(chǎng)以及需要車(chē)規級產(chǎn)品的特定應用提供高性能和高可靠性的閃存解決方案?！罢滓撞还馐菫榱俗非笤谲?chē)載電子領(lǐng)域的營(yíng)收，更多的是希望把應用于車(chē)載電子的NOR Flash產(chǎn)品作為一個(gè)標桿，展示我們先進(jìn)的工藝水平、研發(fā)實(shí)力與產(chǎn)品高性能和高可靠性標準，與此同時(shí)，促進(jìn)兆易創(chuàng )新本身資質(zhì)的持續提升，與人們對兆易創(chuàng )新產(chǎn)品認知水平的提升，這是一個(gè)互相促進(jìn)的過(guò)程?！标悤熢u價(jià)道。

事實(shí)上，在陳暉看來(lái)，中國市場(chǎng)機動(dòng)靈活的特點(diǎn)使得各種項目啟動(dòng)十分迅速，兆易創(chuàng )新立足于中國市場(chǎng)，能夠很好的協(xié)助本土客戶(hù)在不同領(lǐng)域更快的開(kāi)發(fā)出更好的產(chǎn)品。據了解，兆易創(chuàng )新豐富的SPI NOR Flash產(chǎn)品線(xiàn)提供了從512Kb至1Gb的系列產(chǎn)品，涵蓋了NOR Flash市場(chǎng)的全部容量類(lèi)型，電壓涵蓋1.8V、2.5V、3.3V以及寬電壓產(chǎn)品，針對不同應用市場(chǎng)需求分別提供高性能、低功耗、低成本、高可靠性等幾個(gè)系列，產(chǎn)品采用領(lǐng)先的工藝技術(shù)節點(diǎn)和優(yōu)化的設計，性能、成本、可靠性等在各個(gè)應用領(lǐng)域都具有顯著(zhù)優(yōu)勢。此外，兆易創(chuàng )新采用Fabless的生產(chǎn)模式，可以充分利用國內完整的半導體產(chǎn)業(yè)鏈，從而把主要精力集中于芯片的設計和開(kāi)發(fā)，確保在激烈的市場(chǎng)競爭中能夠快速調整、快速發(fā)展。

“雖然產(chǎn)品研發(fā)及生產(chǎn)是在中國，但兆易創(chuàng )新同時(shí)擁有大量國際化客戶(hù)，這些客戶(hù)的研發(fā)、體系和機構設置在中國以外地區。因此，兆易創(chuàng )新也逐步在美國、歐洲等全球各地開(kāi)設了相應的辦事處以及分支機構，通過(guò)定期與國際主芯片原廠(chǎng)及客戶(hù)積極溝通，直接了解其需求，共同探討下一代產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，搶奪高性能SPI NOR Flash市場(chǎng)先機?！标悤煆娬{道。