消費者對智能電子產(chǎn)品的更多功能有著永不滿足的需求——無論是手機、消費電子設(shè)備還是汽車娛樂系統(tǒng)。這就是存儲選擇一直并將繼續(xù)是絕對關(guān)鍵的地方。在過去十年中，所有這些系統(tǒng)都變得極其復(fù)雜，設(shè)計人員不斷需要更高的閃存密度來存儲代碼，以提供下一波創(chuàng)新功能和特性。然而，挑戰(zhàn)在于在不增加太多設(shè)備或系統(tǒng)成本的情況下增加這種密度。正如歷史所證明的那樣，消費者想要更多的特性和功能，但他們不愿意為此付出更多。

市場和應(yīng)用

今天所有的電子系統(tǒng)都使用某種類型的閃存，并且由于新的和令人興奮的應(yīng)用程序的出現(xiàn)，對更高性能存儲器的需求正在以驚人的速度增長。特別是，下面重點介紹的市場和應(yīng)用正在經(jīng)歷快速發(fā)展，只有通過能夠處理更快讀取、編程、擦除功能和即時啟動的新的更好的內(nèi)存子系統(tǒng)才能實現(xiàn)。

汽車– 高級駕駛員輔助系統(tǒng) (ADAS)、儀表板、按鈕

人工智能——訓(xùn)練模型、數(shù)據(jù)庫存儲、自動駕駛

無線 ( OTA) – 消費者、汽車、游戲機

在汽車市場中，吞吐量在選擇內(nèi)存時非常重要，特別是在高級駕駛員輔助系統(tǒng)等應(yīng)用中。添加到汽車數(shù)字顯示器中的儀表組旨在確保駕駛員始終獲得全面可靠的信息。這些顯示器需要立即打開并快速準確地渲染 2D/3D 圖像。當(dāng)前的集群用戶通常利用 SPI NOR（八進制或四路）或 SPI NOR（八進制或四路）+eMMC 進行集群使用。然而，特性/功能變得越來越復(fù)雜，這使得代碼大小呈指數(shù)級增長。這種不斷擴大的代碼大小需要更高的內(nèi)存密度，從而增加了成本。

此外，雖然代碼量更大，但啟動時間需要和以前一樣，甚至更短。這對于汽車市場中的功能非常重要，例如當(dāng)用戶按下按鈕時需要立即顯示多個屏幕的按鈕。

對于 OTA 應(yīng)用程序，主要要求是擦除/編程時間，因為 OTA 的目的是更新代碼，以便更高的擦除/編程速度更好。由于 OTA 的靈活性和用戶易用性，如今汽車（例如 E-cars 和許多消費類設(shè)備）越來越多地利用 OTA。這些設(shè)備都是移動設(shè)備，它們需要一種簡單有效的方式來接收關(guān)鍵更新。

其他也需要快速數(shù)據(jù)和高吞吐量的應(yīng)用包括人工智能和人臉識別。AI 應(yīng)用程序通常需要運行各種各樣的訓(xùn)練模型來為終端設(shè)備做出決定，然后告訴終端設(shè)備它需要做什么。為此，他們需要將訓(xùn)練模型存儲在內(nèi)部，而且這些模型通常非常大，需要處理。在自動駕駛的情況下，這些模型需要從非常高吞吐量的 NAND 加載到 DRAM 中，因為它們需要在很短的時間內(nèi)（以毫秒為單位）做出決定——而且它們需要做出準確的決定，例如避免行人或汽車。這里的數(shù)據(jù)吞吐量是絕對關(guān)鍵的，它也必須是即時的。

NOR 與 NAND

當(dāng)今大多數(shù)系統(tǒng)在其設(shè)計中都使用 NOR 閃存。一些應(yīng)用，如汽車和工業(yè)，正在達到 NOR 閃存技術(shù)在以行業(yè)標準封裝進行組裝時有效擴展成本的能力的極限。在汽車圖形顯示器和高級駕駛輔助系統(tǒng) (ADAS) 等應(yīng)用中，引導(dǎo)代碼大小通常大于 512Mbits。客戶傳統(tǒng)上使用 NOR Flash 進行代碼存儲，因為它高度可靠，并且其快速讀取吞吐量支持快速啟動性能。然而，在 512Mbits 以上的密度下，NOR 閃存的擴展性很差，并且芯片尺寸和成本變得過高。由于 NAND 閃存技術(shù)具有良好的擴展性，其成本在 1Gbit 及更高的密度下更具吸引力，但傳統(tǒng)的 NAND 閃存對于諸如將引導(dǎo)代碼映射到 DRAM 等功能來說太慢了。

一些供應(yīng)商正試圖通過為NOR引入八進制接口來解決這個問題，該接口提供8個I/O而不是4個I/O。然而，事實證明，這些解決方案成本太高，因為NOR內(nèi)存的成本太高。然而，通過切換到NAND的八進制接口，制造商可以通過具有更好的成本結(jié)構(gòu)和更高的吞吐量來解決這些問題。NAND閃存的八進制接口實現(xiàn)了比一般NAND閃存更高的數(shù)據(jù)吞吐量和比NOR更高的編程/擦除速度。它也更便宜，因為NAND的芯片尺寸比NOR小得多。事實上，1GB的NOR Flash 8輸入/輸出是8輸入/輸出NAND解決方案成本的兩倍。

NOR 和 NAND 之間的另一個優(yōu)勢是編程速度。NAND 始終具有比 NOR 更短的編程時間，這在汽車應(yīng)用中的 OTA 等應(yīng)用中至關(guān)重要，因為它們需要很短的時間來對系統(tǒng)內(nèi)的代碼和固件進行編程。

市場機會

顯然，可以消除密度、性能和成本之間的權(quán)衡的解決方案存在巨大的市場。根據(jù) IDC 的數(shù)據(jù)，2024 年將有 5000 萬輛 L1/L2 汽車。電動汽車的復(fù)合年增長率約為 18%，這意味著對內(nèi)存 IC 的需求將是巨大的，因為每個系統(tǒng)都需要一個啟動序列來啟用系統(tǒng)。更不用說除了啟動之外，還需要為每個系統(tǒng)加載其他功能。

游戲市場也是一個重大機遇，2020 年游戲機總出貨量約為 4780 萬臺。為了獲得更好的游戲玩家體驗，游戲機的固件更新速度至關(guān)重要，這需要內(nèi)存子系統(tǒng)的性能和吞吐量。

利用 NAND 閃存的八通道接口將使汽車、人工智能、消費電子和工業(yè)制造商能夠通過提供高密度代碼存儲來利用這一市場增長機會，而無需為 NOR 閃存支付溢價，這是一種擴展性較差的快速存儲器技術(shù)在 512Mbits 以上的密度。

Wilson Huang 是華邦的閃存營銷經(jīng)理。

審核編輯 黃昊宇