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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

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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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