ST閃存技術(shù)解析

前言

閃存是手機、數碼相機、數字電視和機頂盒或發(fā)動(dòng)機控制模塊等數字應用中一種十分常見(jiàn)的半導體存儲器，這類(lèi)芯片需具備系統級編程功能和斷電數據保存功能。閃存兼備高存儲密度和電可擦除性?xún)煞N特點(diǎn)。

因為低功耗和非易失性，閃存技術(shù)在便攜應用的發(fā)展中起了主導作用，同時(shí)，隨著(zhù)每數據位成本逐漸降低，完整數據存儲解決方案開(kāi)始從硬盤(pán)驅動(dòng)器（HDD）向固態(tài)存儲器轉化。

閃存分為兩大類(lèi)型：NOR閃存和NAND閃存。NOR閃存架構的特性是數據讀取速度很快，是手機等電子設備中代碼存儲和直接執行應用的最佳選擇，而存儲密度和編程速度更高的NAND閃存則是高密度存儲應用的首選存儲器。

ST閃存業(yè)務(wù)的市場(chǎng)地位

意法半導體是世界上最大的非易失性存儲器供應商之一，該市場(chǎng)包括NOR和NAND閃存。ST在NOR閃存領(lǐng)域的市場(chǎng)份額為16.3%，排名第三1；在串行閃存（帶串行總線(xiàn)的閃存）領(lǐng)域的市場(chǎng)份額為31%，排名第一2。作為全球最大的值得信賴(lài)的先進(jìn)存儲器解決方案供應商之一，意法半導體為客戶(hù)提供最先進(jìn)的技術(shù)產(chǎn)品，從而推動(dòng)他們開(kāi)發(fā)出高效、安全的無(wú)線(xiàn)通信及嵌入式系統應用。

ST獲得閃存領(lǐng)域的領(lǐng)先市場(chǎng)地位是得益于：大幅度提高閃存的產(chǎn)能，世界領(lǐng)先的技術(shù)，以先進(jìn)、創(chuàng )新、差異化的產(chǎn)品組合全面覆蓋目標應用領(lǐng)域，與移動(dòng)通信、數字消費、PC機、硬盤(pán)、汽車(chē)、工業(yè)等主要閃存消費應用市場(chǎng)上的10家主導公司簽訂了長(cháng)期合作協(xié)議。ST能夠對不斷變化的市場(chǎng)做出快速反應，并超出市場(chǎng)的平均增長(cháng)水平。

ST的閃存市場(chǎng)戰略

閃存制造商同時(shí)承受著(zhù)兩種壓力：提高性能（速度、密度、功耗），降低成本。為實(shí)現這兩個(gè)目標，ST采用的是制造工藝和產(chǎn)品系統雙管齊下、相互補充的戰略。

提高工藝水平

第一種方法是通過(guò)半導體工業(yè)的國際半導體技術(shù)開(kāi)發(fā)計劃ITRS（0.25μm, 0.18μm, 0.13μm, 90nm, 65nm ...） 定義的技術(shù)節點(diǎn)，不斷縮減制造工藝技術(shù)的幾何尺寸。作為非易失性存儲器技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域的排頭兵，ST長(cháng)期以來(lái)不懈地推動(dòng)著(zhù)制造工藝的改進(jìn)，目前65nm技術(shù)的NOR閃存已進(jìn)入量產(chǎn)階段，投入量產(chǎn)的還有60nm和55nm的NAND閃存芯片，下一代48 nm閃存目前正在開(kāi)發(fā)階段。除此之外，ST還在開(kāi)發(fā)創(chuàng )新的90nm相變存儲器的原型。

ST還采用了新的存儲器結構，如多位單元閃存。我們的戰略是，在今后幾年，通過(guò)擴大多位單元結構，繼續提高閃存的密度。

系統解決方案

第二種方法是開(kāi)發(fā)一種使所有應用都能更好地利用現有的量產(chǎn)技術(shù)的產(chǎn)品組合。這種方法需要尖端的存儲結構及架構（如多位單元閃存），以及技術(shù)先進(jìn)的專(zhuān)用閃存；在一個(gè)微型封裝內疊裝多個(gè)存儲器芯片（多片封裝）或把存儲器與處理器封裝在一起（系統級封裝），提供系統芯片的高性能組裝技術(shù)；生產(chǎn)種類(lèi)最齊全的工業(yè)標準產(chǎn)品。

多片封裝 (MCP)和系統封裝

在一個(gè)非常小的多片封裝內，ST開(kāi)發(fā)出的存儲器子系統整合了一個(gè)或更多的閃存芯片、一個(gè)低功耗的RAM（隨機存取存儲器）和相關(guān)的硬件。這些產(chǎn)品為第三代手機提供了一個(gè)完美的存儲解決方案，新應用是第三代移動(dòng)設備的亮點(diǎn)，包括高速上網(wǎng)、語(yǔ)音郵件、藍牙通信、數據保存等，外形緊湊和耗電量低是這些設備的基本要求。

疊層封裝

ST在疊層封裝(PoP)技術(shù)開(kāi)發(fā)方面居世界領(lǐng)先水平。疊層封裝是半導體工業(yè)內最新的創(chuàng )新技術(shù)，該技術(shù)能夠把分立的邏輯器件與存儲器封裝縱向堆疊在一起。兩個(gè)封裝上下堆疊在一起，通過(guò)一個(gè)標準接口傳送信號。在節省電路板空間、降低布局復雜性、簡(jiǎn)化系統設計、減少引腳數量等滿(mǎn)足移動(dòng)應用的小型化需求方面，疊層封裝的優(yōu)勢比多片封裝更強一些。

先進(jìn)架構閃存

先進(jìn)架構閃存具有以下特性：并行接口、存儲密度高、編程或讀取操作時(shí)間短、工作電壓低、安全性高。這個(gè)戰略要求存儲器廠(chǎng)商必須與推動(dòng)市場(chǎng)增長(cháng)的主要OEM廠(chǎng)商合作。對比其它閃存供應商，合作開(kāi)發(fā)是ST的優(yōu)勢所在，因為ST與通信、消費、計算機及外設和汽車(chē)市場(chǎng)的主要廠(chǎng)商建立了戰略合作伙伴關(guān)系。

為了滿(mǎn)足手機市場(chǎng)的需求，ST設計出了微型節能的NOR式先進(jìn)架構閃存解決方案，新產(chǎn)品存儲密度高達512 Mbits (或1Gbit，多片封裝)，并增加了多種功能，如異步和同步讀取模式，以及提高軟件靈活性和處理速度的雙或多存儲庫架構。為了配合NOR閃存產(chǎn)品，ST還推出了密度高達4 Gbits的數據存儲用NAND閃存。