wordpress正在执行例行维护_请一分钟后回来.,上海网站seo策划,外贸最热门的十大产品,海外网站服务器网址Spansion ORNAND闪存 Spansion是AMD与富士通的闪存业务在2003年重组合并后成立的企业#xff0c;在成立伊始#xff0c;Spansion一度占据NOR闪存市场的领导地 位#xff0c;后来英特尔以半导体制造技术及成本方面的优势成功反超#xff0c;Spansion在NOR领域的市场份额屈居…Spansion ORNAND闪存 Spansion是AMD与富士通的闪存业务在2003年重组合并后成立的企业在成立伊始Spansion一度占据NOR闪存市场的领导地 位后来英特尔以半导体制造技术及成本方面的优势成功反超Spansion在NOR领域的市场份额屈居第二。尽管如此Spansion强大的技术实力 为业界所公认在NOR领域Spansion以MirrorBit技术实现NOR产品的高密度化后来Spansion又在该技术的基础上推出 ORNAND新概念闪存它集NAND的高密度、高写入速度与NOR高读取速度、高可靠性等优点于一身堪称NAND的有力竞争对手。但由于 Spansion的资源不够充足一直未能将ORNAND推向市场直到2005年9月底该公司才宣布将在今年中期以90纳米工艺来生产ORNAND闪 存。这样在三星的OneNAND之后市场上将出现第二种融合NAND、NOR特点的通用型闪存产品这对于闪存市场的未来发展无疑有着深远的影响。 决定存储密度的三种实现技术 由于ORNAND是以第二代MirrorBit技术为基础因此我们必须预先来介绍MirrorBit。第一代MirrorBit技术由AMD 公司在2001年提出目的是克服NOR闪存密度低的缺陷开发出较大容量的产品。而凭借这项技术AMD逐渐在大容量NOR闪存领域获得领先优势。 2003年AMD发布更成熟的第二代MirrorBit并同时推出基于该技术的512Mb NOR闪存创下NOR闪存容量的最高纪录。同年AMD与富士通闪存部门重组成立了SpansionMirrorBit便归于新公司的旗下。2004 年Spansion将第二代MirrorBit技术投入量产一举奠定了自己在高容量NOR产品中的绝对优势。直到今天Spansion都是唯一能够 大量供应512Mb NOR产品的闪存厂商。与之相比英特尔虽然依靠低价获得市场领先但它目前才开始进入512Mb NOR的量产阶段技术开发上落后于Spansion。 我们在前面详细介绍了闪存的基本原理每个基本存储单元(CELL)都有贮存电子的浮动栅对应二进制数据的存储。NOR和NAND型闪存有 SLC(Single-Level-Cell单极单元)和MLC(Multi-Level-Cell多级单元)两种技术方案其中SLC也是最传统的 方式一个存储单元对应一个比特位数据其优点是技术成熟可靠、高性能和较长的使用寿命为了弥补容量方面的不足闪存厂商往往采用多核心封装或芯片堆叠 技术它也是当前最主要的NAND/NOR闪存技术方案。而MLC技术由英特尔在1997年9月开发成功其目的是让一个浮动栅(Floating Gate)能够表示两个比特位的信息。为了达成这一目的英特尔采取一种类似于Rambus QRSL的电荷控制技术通过精确控制浮动栅上的电荷数量使其呈现出4种不同的存储状态每种状态代表两个二进制数值(00、01、10到11)通过 这种虚拟的方式实现存储密度的翻倍。在英特尔之后东芝公司也开发出类似的MLC方案并将其用于NAND闪存的生产。然而MLC存在一些非常严重的先 天缺陷。MLC必须以成对的两个比特位作为基本的操作单位导致其存在功耗较高使用寿命只有SLC方案的十分之一(MLC闪存的使用寿命只有最多 10000次写入)。与之相比SLC方案虽然存储密度较低但具有高性能、低能耗和长使用寿命的优势且可通过技术手段来提升SLC闪存的存储容量。也 正是由于这些原因MLC始终都没有被广泛采用无论NAND闪存还是NOR闪存都是以SLC方案为绝对主流。 Spansion MirrorBit技术的功能与英特尔的MLC方案非常类似它也是通过让一个基本存储单元中存储两个比特位实现容量增倍的目的。但MLC只是利用一个 浮动栅通过精确的电荷控制来实现双比特位的表达而MirrorBit技术则是在一个浮动栅的两侧分别构建彼此独立的信息位两者通过非导体硅间隔 (MLC为导体硅材料)。这样每个信息位在读取或编程操作时都不会影响到另一侧的信息位由此在一个存储单元内实现两个比特位信息的存储相当于记录密度 提高了一倍而所付出的代价就是需要少许增加晶体管内的逻辑单元。在操作模式方面MirrorBit也明显优于MLC后者要求以一个浮动栅内的两位比 特作为基本操作单位也就是无论读取、写入、擦除都必须同时涉及这两个比特位不仅做法僵化且带来高功耗、低性能和低可靠性的弊端MirrorBit仍 然以单个比特作为基本操作单元浮动栅两侧的信息位不会相互干扰效果等同于拥有两个浮动栅因此MirrorBit闪存可具有与SLC相同的低功耗、高 性能和高可靠性优点又能够将存储密度提高一倍堪称一项完美的解决方案。再者MirrorBit技术拥有更低的制造成本其关键制造步骤要比传统的 NOR减少40%总体制造步骤则可以减少10%这在很大程度上降低了芯片的制造成本。遗憾的是由于Spansion的半导体制造实力远逊于英特尔 产品制造成本较高MirrorBit在这方面的优势也无从发挥这也是在过去两年间英特尔在市场上击败Spansion的主要缘由。 早在2004年10月份Spansion就向外界透露开发第三代MirrorBit技术的口风它将在第二代MirrorBit的基础上结合 MLC技术这样便可以在一个单元内存储4个比特再度实现存储密度的大跃进。但此项技术仍然将面临MLC功耗较高使用寿命不长的弊病也许正是因为这 些问题让Spansion放缓了开发步伐该公司在2005年的主要革新就是110纳米技术升级为90纳米并与第二代MirrorBit相结合—— 1Gb NOR闪存便是上述技术成果的结晶至于第三代MirrorBit的推出日期Spansion尚未披露。 图7 MLC通过4种电平值来实现在一个浮动栅中存储两位信息的目的 以MirrorBit为基础的ORNAND闪存 2005年9月Spansion公司在美国奥斯汀宣布开始制造基于MirrorBit技术的ORNAND闪存正式进入通用闪存市场。由于 Spansion过去只有NOR业务ORNAND闪存的出现将有力拓展Spansion的市场空间并可从目前高速增长的NAND市场中受益这一点与 三星OneNAND战略如出一辙。 与三星OneNAND类似ORNAND也是NOR与NAND的结合体具有NOR与NAND一些共同的优势。在基础架构上Spansion ORNAND秉承第二代MirrorBit技术通过双信息位的方式实现媲美NAND的高存储密度。而在性能方面ORNAND表现十分出色其读取性能 与NOR相当写入速度则比NAND快得多。尤其是突发脉冲(Burst)模式下写入速度可比现有的NAND产品快出4倍堪称是目前速度最快的闪存产 品。此外ORNAND具有MirrorBit技术的其他所有优点如高可靠性、低成本、低功耗等等相对于NAND闪存的技术优势极其明显。第 三ORNAND拥有NOR和NAND两种接口OEM厂商可以根据自身需求采用NOR或者NAND接口将它与系统进行整合。不过ORNAND与三星 OneNAND一样都无法直接支持XIP代码本地执行功能而是必须通过另外的NOR或者将ORNAND的指令代码下载到DRAM中方可运行。由于 ORNAND的读取速度媲美NOR将指令下载到DRAM运行的方式并不需要耗费太多时间系统依然可保持快速的启动和较快的响应因此ORNAND就具 有与三星OneNAND类似的功能既可以存储嵌入式程序的代码也可以作为数据存储之用。但与OneNAND不同的是ORNAND并不是作为NOR的 替代技术Spansion只是希望将它与NAND产品竞争进入到NOR闪存无法踏足的数据存储领域例如数码相机/摄像机、MP3播放器、数字电视等 等。但Spansion表示说将把重点放在嵌入式应用而暂不考虑进入闪存卡、移动存储器等领域估计这与该公司无法提供足够的产能有关。 在宣布ORNAND闪存进入制造阶段的当日Spansion公司还演示了一个利用Spansion 1Gb ORNAND闪存以及TI OMAP处理器所组成的手机系统。该套系统仍然采用NOR作为指令代码的存储器件ORNAND则用于存放用户的图像、音频、视频等多媒体数据。在演示中 这套系统可以每秒15帧的速度流畅地播放MPEG4视频并可支持数码相片的快速存取整体表现明显优于当前高端娱乐手机普遍采用的 NORNANDDRAM方案。Spansion也希望ORNAND能够在这些场合取代NAND闪存以进一步扩大自己在闪存市场的占有率。换句话 说ORNAND的竞争对象只是NAND它与NOR更多是一种协作的关系(虽然在技术上ORNAND可以取代NOR)。Spansion现在已经是 NOR领域数一数二的重量级大厂ORNAND采用这样的设计定位就不难理解了。 ORNAND能否取得预期的成功很大程度上取决于成本状况。对此Spansion表示说ORNAND的制造成本与同容量的NAND持平甚至略 低该公司先期推出的1Gb ORNAND闪存的价格也与其他厂商的1Gb NAND产品完全相同。由于ORNAND拥有绝对的性能优势对OEM厂商颇容易产生吸引力。Spansion计划在明年推出2Gb容量的ORNAND闪 存以满足市场需求但外界更关心Spansion能否提供足够多的产能。由于业界对Flash闪存的需求极其旺盛尽管各半导体厂商都开足马力生产还是无 法完全满足需求对OEM厂商来说能否按时、足额提供产品往往比产品的性能本身更为重要像苹果这样的需求大厂为了保证货源都采用预签协议的方式订购 而Spansion在制造方面的实力较为薄弱直到2005年9月份才开始转向90纳米工艺(晶圆尺寸仍然维持在8英寸规格)而全部的工艺转换完成必须 花费整整一年时间。为解决产能问题Spansion与台湾省半导体大厂台积电(TSMC)进行合作由后者为Spansion生产110纳米 MirrorBit产品而Spansion自己的晶圆厂则开足马力制造90纳米的ORNAND和高密度MirrorBit闪存以满足市场的旺盛需求。 图8 MirrorBit闪存的逻辑结构示意一个浮动栅中拥有两个信息位。 前瞻无限广阔的市场前景 在旺盛需求的带动下闪存业一直保持超高增长速度市场规模急剧扩大。显而易见诸如数码相机、音乐播放器、娱乐手机、数字电视等等消费电子产 品在未来必然将越来越普及闪存将拥有无限想象的市场空间。为了提高竞争力各大半导体厂商都会尽一切努力进行新技术的研发开发出高速度、大容量、高可 靠性以及低功耗、低成本的产品成为各个厂商的共同目标NAND与NOR的融合也被业界普遍认为是未来的趋势。很明显三星公司和Spansion公司将 在这一领域占据主动。而在市场推广方面三星的OneNAND已走在前面。OneNAND闪存在2004年投入量产到现在已经获得市场的充分认可。三星 公司每个月向各手机制造商出货300万单位的OneNAND闪存芯片发展势头非常迅猛这不可避免对NOR闪存厂商带来不小的竞争压力。 Spasnsion虽然动作滞后但在今年实现ORNAND闪存量产之后同样有望开辟一片新天地将战火烧到NAND的头上。然而这仅仅只是开 始OneNAND、ORNAND给闪存业带来何种变革现在言之过早但对任何一个闪存企业来说如果不积极开发新技术、提高产品的竞争力恐怕将很难在 激烈的竞争中立足。 图9 Spansion出品的512Mb NOR闪存在容量上领先于竞争对手。
