浅谈2021年热门的存储器应用领域

2021年慕尼黑上海电子展上周在上海新国际博览中心落下帷幕。在此期间，EDN有幸受邀参与VIP媒体团采访，兆易创新（GigaDevice）存储器事业部市场经理薛霆向记者讲述了今年热门的存储器应用领域。

重点展品

据薛霆介绍，兆易创新3个BU，Flash、MCU、传感器，都有产品在展台展示。Flash目前全部的产品线都已经过渡到55nm新工艺。兆易创新已经推出了从最小容量512Kbit到最大容量2Gbit的全系列的SPI NOR Flash。SPI NAND Flash也是在工业级产品上广泛使用，兆易创新也是全球第一家将其推向世界并且量产的公司，这个产品最早是在和一些顶级运营商合作，包括德国电信、英国电信等。MCU方面则是把它做成一个百货商店形式的平台，基于arm的核，包括M3、M4，未来还有更多高性能、低功耗的产品线都会补齐。围绕着MCU核还有周边的器件，也都会逐步完善。传感器方面包括其已经在量产的指纹识别触控芯片，以及今年最新推出的ToF解决方案（iToF），有专门的演示。

存储器技术发展及重要市场

据介绍，在存储器方面，3年前兆易创新开始推动55nm工艺的研发，经过3千片以上晶圆的磨合，把从65nm到55nm的SPI NOR Flash做到了可大规模量产的阶段。今年开始已经有一些世界顶级的厂商使用这一55nm的产品。其工艺上更先进，体积更小，功耗上也比65nm降低了30%左右。从功耗到面积都带来了更多的节省，给客户也带来了更有性价比的产品。

从应用市场来看，包括PC，去年疫情导致在家办公越来越普及了。“很多笔记本都开始大量地在很多家庭中使用，这里使用的Flash有很大份额是我们提供的。”薛霆说。这是在PC行业的应用，还有服务器端/云端的，包括在服务器、智能网卡、BMC基板管理设备上。云服务设备上也在大量使用这些Flash，这些产品都有在大量出货。

消费类电子应用也非常广泛，包括热门的AR、VR。在兆易创新展台上专门展出了一款AR眼镜，它需要进行图像、光学的转换和识别，因此需要用一颗Flash去存储这些关键的数据。

在车规和工业类的应用，现在国家承诺2030年碳达峰，2060年碳中和，这里会用到很多新能源的设备，包括太阳能以及以后的风电、水电、氢能源，去年到现在光伏逆变器的出货量急剧增长，这里都会用到存储器，做管理程序的存储。还有充电桩和新能源汽车里都需要大量的存储器做电池管理程序的存储。为了避免高温之后的失效和燃烧，电池管理就非常重要。

“光伏也是一个阵列化的管理，很多太阳能的光伏板，需要精细的管理化的处理方式。”薛霆补充说。

还有电表类的应用。今年开始新颁布的2020版本的智能电表开始大量上市，这里也都需要用到可靠性非常高的Flash去存储关键的电源数据。新颁布的智能电表带来什么好处呢？第一，它对用电的记录数据量更大了，每几分钟就要存一次用户用电数据量。“国家电网的终极目标是希望它以后可以分析每家每户怎么用电、省电，甚至什么电器最耗电，会给用户呈现这样的菜单。它对电表的要求越来越智能化，伴随这种智能化，就需要用更多更可靠的存储芯片去存储本地的数据，做程序的管理。”

还有一些通信类的应用。伴随着整个世界进入到SOHO的模式，网络通信带宽越来越大了，随着5G基站的建设，大量的基站都需要用到SPI NOR Flash，这需要至少10万次擦写、20年数据保证时间。室外基站都是很高的温度下，需要一些高可靠性的连续工作十年以上的存储器，

还有家庭终端，现在都开始使用千兆或者Wifi6路由器了，这带来了大量的存储芯片容量的上升。

TWS耳机是这两年出现的非常热门的新品，它使大家更方便使用，不再用线，变得简单。但它却带来另一个坏处，就是怎么把它做小，做得更精致、更可靠。以前的蓝牙耳机音效并不好，现在的TWS耳机把体积做小，支持各种各样小的应用。而且TWS耳机上有很多新兴的应用，包括心率、心电、语音唤醒都已经出现，这也代表了它对Flash容量的需求越来越大。至于TWS耳机对存储容量的需求，薛霆表示，从8Mbit到256Mbit都有可能，要看客户的功能要求。

还有手机屏。AMOLED屏有一个缺点，长期使用后会烧屏。怎么调整它呢？出厂之前对一些参数做调试。屏幕上每个像素都要存储参数，这就需要用到SPI NOR Flash。在这方面兆易创新也在和全球顶级的屏幕厂家保持合作。“AMOLED屏在手机上使用流行起来也就3年时间，现在你发现有这样的状况，对数据处理上会带来更多的解决方法。”薛霆说。

其他包括物联网也是很大类的应用，例如手机工业类的应用。物联网是将各种物品搭上传输，不管是蓝牙、Wi-Fi还是NB-IoT，都属于无线连接。无线连接带来了海量的Flash需求，市场还在不断成长，这对存储芯片也带来了各种场景应用的挑战。

另外，在产能方面，据薛霆介绍，虽然兆易创新一直在和供应链保持紧密的合作关系，但实际上产能的扩充需要很长的周期，至少18个月，涉及裸晶圆、设备，进厂以后的调试以及良率，到一定阶段才能真正量产。“但是，我们用的这些生产芯片的设备都是很高精尖的，里面也需要芯片，从上游的晶圆到下游的供应链、封装测试，每一个环节的设备都呈现紧张的状态。同时，客户的需求在猛烈增长，也需要较长的一段时间才能逐步地满足现在客户这么旺盛的需求。”

对于“其他厂商也在电表应用里推铁电存储方式，相比起来会怎么样？”的问题，他指出，铁电这个市场已经有很多年时间了，铁电有它的好处，擦写速度很快，寿命很长，但是因为它自身工艺架构的关系，每单元面积偏大，所以它的成本非常贵，电表里只有在一些临时要存很关键数据的时候才可以替代用它去存。但是，现在的电表要求每几分钟就要把家庭用电量存下来，对铁电来说这个容量是远远不够用的，只能是满足一些小容量、及时的数据存储。
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