关于嵌入式闪存技术的几点误区

电路

大多数汽车]　　

差异化的多晶硅浮栅嵌入式闪存
多年来，大多数]

图 1 第 1 代嵌入式 SuperFlash（ESF1）

]这里来插播一下闪存最最基本的位单元存储结构和工作原理，请看下面三图。

嵌入式闪存的低工作电压特性使其非常适用于]　　

嵌入式闪存支持]　　

这经常让人们误认为嵌入式闪存不能满足]

图 2 第 3 代嵌入式 SuperFlash（ESF3）

]嵌入式闪存是可以扩展的十年以前，纷纷流传嵌入式闪存无法突破 90nm 以下节点，理由是存储单元扩展面临诸多困难和挑战。可如今嵌入式闪存已发展到 28nm 级，因此证明上述看法是错误的。现在面临的挑战是将嵌入式闪存迈入 FinFet 工艺时代。不过，诸如 Samsung 和 GLOBALFOUNDRIES 等代工厂正专注于平面 22 nm 技术节点（甚至更小）的 FDSOI 技术，可能会使嵌入式闪存的使用寿命比 28nm 节点更长。

对于指令代码应用，不可以用 OTP 代替嵌入式闪存一些集成电路需要使用片上指令代码进行一次性编程，该编程可以在使用现场进行，也可以在交付客户之前在晶圆级测试或封装完成后在最终测试时完成。虽然 OTP 解决方案似乎足以符合非易失性存储器的一次性编程要求，但实际操作时它存在一些严重的用户体验和可靠性问题。首先，大型存储块的 OTP 编程需要使用多个冗余位和相关的冗余管理电路，存在难以解决的效率低下难题。额外增加的复杂性也令芯片设计人员伤透脑筋。其次，嵌入式闪存工艺专门针对长期数据可靠性而进行了优化，与之相比，采用 OTP 解决方案的大型存储块提供的数据保留时间通常没有任何优势。原因是对大型 OTP 存储块进行编程有一些不确定性，产生的尾位会对精确读取造成影响。

嵌入式闪存是可扩展的，并且可用于众代工厂的先进技术节点通常情况下，嵌入式闪存比领先技术节点晚两代，因为其主要由非易失性存储器解决方案需求推动，而诸如 14nm Finfet 等高级节点是由高端 SoC、高性能计算和图形处理器推动，这些不需要片上嵌入式闪存。最近，嵌入式闪存在高级逻辑节点的可用性方面已经迈出了一大步。2012 年，纯代工厂只能提供 90 nm 级嵌入式闪存。但在过去四年间，在许多领先的代工厂（见图 1）中以及在高端汽车和 IoT 解决方案的研发过程中，嵌入式闪存达到了 28nm 级。这种飞跃式的发展主要是由汽车应用推动的，汽车应用要求针对高级技术节点使用汽车 MCU。

汽车、移动和 IoT 应用正在推动单片机和其他闪存器件发展，闪存市场已经增长到 220 亿美元左右。为了在这一细分市场上占据一席之地，许多代工厂已经启用了嵌入式闪存平台或者正在积极努力之中，包括 GLOBALFOUNDRIES、HHGrace、LFoundry、SilTerra、TSMC、UMC、Vanguard XFAB 以及 XMC，将来还有更多成员加入。

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图]

所有无晶圆厂的 IDM 和许多只有小规模晶圆厂的 IDM 都在与纯代工厂进行合作。不过，IDM 都有自己的制造设备，可以根据产品集和可用技术，选择自己生产或外包给纯代工厂。许多一流 IDM 选择了在其自己的代工厂部署 SST 的嵌入式闪存技术，目的是为了能够定制一系列技术节点的差异化产品。