多年來,汽車行業的發展和創新一直推動著半導體行業的發展。根據IHS的數據可知,汽車半導體市場的年收入已經超過300億美元,而隨著ADAS的增加、燃油效率的提高以及便利性的提升,這一數字還將不斷上升。目前,每輛豪華車內部半導體元件的總價值約為1000美元,而中檔車內部半導體元件的總價值約為350美元,汽車MCU是其中的重要組成部分。大多數汽車MCU具有片上嵌入式閃存,其中包含復雜而詳盡的指令代碼。盡管基于多晶硅浮柵的嵌入式閃存廣泛部署在汽車、工業和消費類應用領域的一系列產品中,并且是非易失性存儲器技術的典范,但關于嵌入式閃存技術仍有一些錯誤的觀念,這正是我想要努力澄清的。
嵌入式閃存解決方案可以節省時間和金錢
大多數時候都是一分價錢一分貨。從表面上來看,與基于電荷陷阱的解決方案(如SONOS)相比,多晶硅浮柵嵌入式閃存解決方案似乎更為昂貴,這是因為與基于電荷陷阱的嵌入式非易失性存儲器解決方案相比,多晶硅浮柵嵌入式閃存通常需要更多的屏蔽步驟。然而,芯片設計人員應該仔細考慮非易失性解決方案的總成本,包括潛在的產量損失、由于現場返貨造成的損耗、長期數據保留、包括ECC和所需冗余電路在內的總芯片尺寸以及生產時間。此外,基于電荷陷阱的解決方案不適用于高溫和高耐用性應用,因此如果非易失性存儲器平臺需要滿足一系列低端和高端應用的需求,則更需要可滿足所有應用需求的非易失性存儲器解決方案,這些應用對電壓、工作溫度,數據保留和耐用性的要求有所不同。為一個技術節點應用多個非易失性平臺比應用可靠的基于多晶硅浮柵的非易失性存儲器解決方案要貴得多。
差異化的多晶硅浮柵嵌入式閃存
多年來,大多數IDM都在為需要嵌入式閃存的應用使用類似的1T多晶硅浮柵堆疊解決方案。在過去二十年間,創新型分離柵極SuperFlash?技術憑借其差異化且高效的多晶硅間擦除和源極注入編程存儲單元,不斷推動行業向前發展。

圖1 第1代嵌入式SuperFlash(ESF1)
這里來插播一下閃存最最基本的位單元存儲結構和工作原理,請看下面三圖。



嵌入式閃存的低工作電壓特性使其非常適用于IoT應用
IoT應用需要低電壓讀/寫操作。即使編程/擦除操作需要高電壓,該過程對用戶來說也是透明的,這是因為閃存宏從用戶接收內核/IO電壓并使用內部電荷泵將其升高到編程和擦除操作所需的高電壓。因此,可以立即將嵌入式閃存用于低功耗IoT應用。