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嵌入式存储器: eMRAM、eFlash、SIP功能多样、可靠性佳
经济高效、量产就绪的嵌入式存储器解决方案,通用型MCU、物联网、汽车、工业和消费电子应用的最优选择格芯基于130nm至22nm工艺平台,提供多种嵌入式存储器解决方案。其中包括嵌入式磁阻性存储器(eMRAM)、嵌入式闪存(eFlash)和系统级封装(SIP Flash)。可以满足新兴市场的各种需求。
格芯的低功耗eMRAM系列是MCU和物联网市场的理想选择,超快的访问速度和高存储容量使其成为计算和存储市场的最佳搭档。eFlash解决方案(加上RF和模拟模块及多种IP)特别针对可穿戴式设备、物联网、汽车、工业和消费电子等具体应用进行了优化。SIP Flash是一款基于灵活经济型封装的解决方案,满足低成本、高容量存储器需求,可大幅缩短产品上市时间。
亮点• eMRAM:功能多样、速度超快
+ 超高擦写次数(>10E8次) + 数据保存期限超过10年 + 读延迟(低至12.5ns) + 低功耗(1 pJ/位) + 写延迟(低至40ns/页) + 支持1级汽车应用(开发中) + 代码、数据存储 + 与Everspin®联手打造
• eFlash:高可靠性 + 擦写次数(高达200K次)
+ 数据保存期限长(达25年)
+ 读延迟低(低至10ns) + 全面支持1级和0级汽车应用 + SST SuperFlash®技术
• SIP Flash:上市时间快 + 逻辑 + QSPI NOR闪存*
+ 多种封装(BGA、QFN) + 来自格芯的完整解决方案
• 全面的服务和供应链支持
+ 先进的封装和测试解决方案,包括2.5D和3D产品
+ 周期性提供MPW
*由存储器制造商提供
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格芯嵌入式存储器系列 eMRAM eFlash SIP Flash
主要应用通用型MCU、物联网、可穿戴式设备、汽车、服务器、计算
汽车、电源管理、模拟控制器、工业、智能卡、MCU、可穿戴式设备
家庭安防、健康和健身、可穿戴式设备、传感器集线器
主要特性
• 功能多样(可同时作为代码存储和计算缓存)
• 完全集成• 读取速率超快• 耐用• 工作功耗低
• 数据保存期限长• 节能• 读延迟低• 支持恶劣环境
• 容量高• 存储器价格低• 上市时间快
格芯产品 22FDX® + eMRAM• 130 BCD/BCDL + ESF1• 55LPx/ULP + ESF3• 40LP + ESF3
28SLP + NOR闪存22FDX® + NOR闪存
GF eNVM (nm) 130 55 40 28 22 14 12 7eMRAM
eFLASH
SIP Flash IP IP IP
量产 开发中 IP 提供IP
规划中
eMRAM
eFlash
S I P
EmbeddedMemory
22FDX® 40LP
28SLP
130nm 55LPx
格芯 TM
GF eNVM PB 2017-0918_cn.indd 1 2017/11/9 16:26:07
器件 4 Core Vt’s (FBB, RBB & eLVT), 2 I/O Vt’s @ 1.2V/1.5V/1.8V, Passives, LDMOS (3.3V/5.0V/6.5V)
存储器 HD、HC、LV、TP
单元库 8T-HD、12T-HP
扩展 ULP (0.4V)、ULL、RF/mmWave、eMRAM、汽车级
模块 Macro#1 (Flash-like) Macro#2 (SRAM-like)
接口 eFlash like SRAM like
位单元配置 1T-1MTJ 2T-2MTJ
访问时间(R/W) 25ns/200ns 12.5ns/40ns
数据保留期限 >10yr >10yr
擦写次数 >100万次(>1M cycles) >1亿次(>100M cycles)**
功耗(pJ/位) 1 1
最高温度预期等级 工业/汽车1级* 工业/汽车1级*
回流焊 支持 支持
增加光罩层数 4 4
技术节点 22nm 22nm
PDK V1.2,可供初始设计
MPW周期 22FDX平台:每月;eMRAM:每季度(2018)
功能多样:同一芯片上支持代码存储和计算缓存eMRAM存储器
主要特性• 基于FD - SOI的多功能嵌入式存储器• 节能• 读取速度快,支持OTA更新• 系统唤醒快• 无eMRAM存储单元的静态漏电• 完全集成的嵌入式存储器解决方案,支持22FDX®技术
扩展• 物联网、存储和计算应用的理想选择
22FDX®平台和eMRAM技术规格
eMRAM的主要应用
eMRAM Bit Cell
视觉处理物联网 汽车ADAS 存储
*规划中 ** 联系格芯了解最新信息
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可靠:通过汽车级的验证
特性 40nm 55nm 130nm
Core器件 1.1V CMOS Baseline Process (with overdrive)
1.2V CMOS Baseline Process 5V CMOS Baseline Process
I/O器件 1.8/2.5/3.3V (with overdrive and underdrive)
1.8/2.5/3.3V (with overdrive and underdrive)
5V
其它器件 5V CMOS 5V EDMOS, APMOM, MIM, RF, HRES 1.5V LP CMOS, HRES, Zener Diode, MIM
高压电源器件 N/A N/ABCDlite: 10, 12, 16, 20, 24, 30V N/PLDMOSBCD: 10-30, 40, 60, 85V N/PLDMOS
标准单元 1.1V Standard Cell Libraries 0.9V, 1.2V Standard Cell Libraries 1.5V
eFlash SST ESF 3rd generation SST ESF 3rd generation SST ESF 1st generation
OTP Anti-fuse Anti-fuse Neobit
SRAMDense SP-0.242μm2 Performance SP-0.303μm2
Dense DP 8T – 0.477μm2
Dense SP - 0.425μm2 Performance SP - 0.502μm2 Dense DP 8T - 0.789μm2
Dense SP – 2.43μm2 Dense DP 8T – 5.75μm2
eFuse 支持 支持 支持
Memory Compilers SP/DP SRAM、ROM、1PRF、2PRF SP/DP-SRAM、2PRF、1PRF、ROM SP/DP SRAM、ROM、1PRF、2PRF
平台 LP LPx、ULP BCDlite、BCD
写入时间 10μs/10ms 10μs/10ms 30μs(字节)/30ms
读取时间 10ns 12.5ns 30ns
擦写次数 200K 200K 10K
数据保留期限 20年 25年 10年
RF 支持 支持 不支持
等级 汽车1级* 汽车1级 BCDlite——汽车1级*BCD——汽车0级*
适合的应用 汽车、智能卡、工业、无人机 物联网、低端雷达、模拟器件、可穿戴式设备、通用器件
智能PMIC、音频放大器、电机控制、单芯片模拟控制器
eFlash存储器
平台和eFlash技术规格
eFlash存储单元
汽车传动系统 电池管理物联网/可穿戴式设备汽车车身电子
* 联系格芯了解最新信息
eFlash的主要应用
主要特性• 片内集成MB级嵌入式存储器• 可与RF、BCD和BCDlite组合• 15+现成的存储模块• 格芯提供一站式服务• 工业和汽车1/0级MCU的理想选择
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Solder ball
Bonding pad
Bump
Gold wire
Substrate
Mold
Printed circuit board
Under�ll
Die
采用合格的成品NOR闪存,缩短上市时间*
使用QSPI Flash(单通道)
使用QSPI Flash(双通道)
使用QSPI Flash(四通道)
使用HyperFlash™/XccelaFlash™(单通道)
读访问时间 8ns 8ns 8ns 5ns ~ 6.5ns
I/O宽度 x4 x4 x4 x8
最大带宽 66MBps 133MBps 266MBps 333MBps ~ 400MBps
SIP Flash
SIP Flash性能
PBEMEM-1.0
™:HyperFlash为Cypress半导体的商标,XccelaFlash为美光科技的商标。
* 闪存芯片采购自存储器制造商
传感器集线器 eMPU 语音识别 增强现实/虚拟现实
SIP Flash的主要应用
SIP Flash (系统级封装)
存储器(市场成品)
逻辑(客户的逻辑芯片)
= +
主要特性• 已验证的技术,成本低、风险低、上市时间快• 高性能NVM接口(QSPI和DDR闪存)• 支持小尺寸和多颗芯片堆栈• QSPI最多支持8枚芯片,Hyper/XTRM最多支持4枚芯片• 格芯IP支持集成I/O和相关延迟线模块,以满足SDR/DDR
数据速率要求• 消费电子、可穿戴式设备、增强现实/虚拟现实的理想选择
堆叠式5芯片SIP配置示例
金线 封装材料
凸点芯片
焊盘 底部填料
锡球基板
印刷电路板
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