28nm節(jié)點(diǎn)可能是eFlash最后一個(gè)經(jīng)濟(jì)高效的節(jié)點(diǎn) 格芯欲用22FDXeMRAM技術(shù)取代

格芯的戰(zhàn)略是為快速增長(zhǎng)市場(chǎng)中的客戶提供高度差異化、高附加值的解決方案，而踐行這一承諾的實(shí)際成果就是我們的22nmFD-SOI（22FDX）嵌入式MRAM非易失性存儲(chǔ)器（NVM）技術(shù)。多家物聯(lián)網(wǎng)大客戶已經(jīng)進(jìn)入這項(xiàng)技術(shù)的試驗(yàn)性生產(chǎn)階段。

與Everspin Technologies， Inc.合作開(kāi)發(fā)的嵌入式STT-MRAM（自旋轉(zhuǎn)移力矩磁阻RAM）技術(shù)旨在滿足物聯(lián)網(wǎng)、通用微控制器、汽車(chē)、邊緣AI和其他應(yīng)用對(duì)于低功耗運(yùn)行以及快速、可靠、非易失性代碼與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)所提出的關(guān)鍵性要求。

格芯eMRAM技術(shù)的獨(dú)特之處在于它是一種可靠的MRAM解決方案，能夠作為高容量嵌入式閃存（eFlash）的替代品。格芯eMRAM通過(guò)了嚴(yán)格的實(shí)際生產(chǎn)測(cè)試，并能夠在更加寬泛的溫度范圍中提供持久數(shù)據(jù)保留和耐久性。這一特性對(duì)于微控制器應(yīng)用和無(wú)線連接物聯(lián)網(wǎng)至關(guān)重要，因?yàn)榍度胧酱鎯?chǔ)器必須能在高溫下保留代碼和數(shù)據(jù)，包括在PCB組裝時(shí)以260°C的高溫進(jìn)行回流焊。

與eFlash相比，格芯eMRAM將擦除和（重新）寫(xiě)入速度提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)（200納秒與10微秒），同時(shí)能保持相當(dāng)?shù)淖x取速度，這使其能在許多應(yīng)用中提供優(yōu)于eFlash的功率優(yōu)勢(shì)。

最初使用格芯的低功耗22FDX工藝進(jìn)行開(kāi)發(fā)，是在“后段制程”金屬化步驟中部署MRAM，這使得用戶可以利用FDX和格芯FinFET技術(shù)規(guī)劃可靠的衍生的產(chǎn)品路線圖。這是因?yàn)樵谟米鞔鎯?chǔ)器技術(shù)時(shí)，STT-MRAM能夠支持用于調(diào)整存儲(chǔ)器位單元的工藝變化。因此，我們將會(huì)提供兩種“類型”的eMRAM：22FDX上的eMRAM-F，用于代碼/數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；作為工作存儲(chǔ)器的eMRAM-S，用于在未來(lái)增加1x節(jié)點(diǎn)的SRAM。

格芯正與多家客戶開(kāi)展合作，在基于22FDX的設(shè)計(jì)中采用eMRAM運(yùn)行多項(xiàng)目晶圓（MPW），并計(jì)劃在未來(lái)三個(gè)季度安排多次生產(chǎn)流片。格芯和我們的設(shè)計(jì)合作伙伴將聯(lián)合提供定制設(shè)計(jì)服務(wù)，22FDXeMRAM工藝設(shè)計(jì)套件的模塊密度范圍將覆蓋4Mb到32Mb（對(duì)于單個(gè)模塊）。單體密度為48Mb的模塊也計(jì)劃在2019年第四季度發(fā)布。

行業(yè)正處于轉(zhuǎn)型點(diǎn)

目前推動(dòng)嵌入式NVM替代技術(shù)的巨大動(dòng)力源于行業(yè)正處于轉(zhuǎn)型點(diǎn)：28nm節(jié)點(diǎn)可能是eFlash最后一個(gè)經(jīng)濟(jì)高效的節(jié)點(diǎn)。在向22nm過(guò)渡中，必須找到適合全新的和快速增長(zhǎng)的低功耗應(yīng)用的替代方案。

許多新eNVM存儲(chǔ)器技術(shù)看起來(lái)可能非常先進(jìn)，但還無(wú)法投入量產(chǎn)。例如，通過(guò)改變電介質(zhì)的電阻來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的RRAM（電阻RAM）是許多研究和開(kāi)發(fā)的主題，但是它在2xnm工藝節(jié)點(diǎn)上的成熟度限制了它的普及。同樣，PCM存儲(chǔ)器的普及受限于制程低于28nm的代工廠支持的缺失。

相比之下，格芯eMRAM是一個(gè)特別引人注目且及時(shí)的解決方案。雖然這項(xiàng)技術(shù)非常復(fù)雜，并且需要大量時(shí)間和成本來(lái)開(kāi)發(fā)和部署，但它能夠提供出色的性能和多樣性。除了通過(guò)基于功率高效的FDXSOI工藝與eMRAM相結(jié)合所獲得的功率優(yōu)勢(shì)之外，格芯的FDX工藝還具有業(yè)界領(lǐng)先的射頻連接功能，以及格芯提供的廣泛IP。這一切將成就獨(dú)特的高性能、高集成度、低功耗和小尺寸解決方案，進(jìn)而為客戶帶來(lái)巨大價(jià)值。

事實(shí)上，格芯在采用第三代MRAM技術(shù)生產(chǎn)22nmeMRAM產(chǎn)品的同時(shí)，也生產(chǎn)Everspin的256Mb40nm和1Gb28nm獨(dú)立MRAM產(chǎn)品（作為聯(lián)合開(kāi)發(fā)工作的一部分）。

除了eMRAM技術(shù)，格芯還為客戶提供eFlash和系統(tǒng)級(jí)封裝閃存（SIPFlash）嵌入式存儲(chǔ)器，基于從130nm至28nm的豐富技術(shù)范圍，以滿足廣泛的應(yīng)用需求。

一個(gè)成功的戰(zhàn)略

22FDXeMRAM技術(shù)的推出切實(shí)展示了格芯在差異化領(lǐng)域和能夠幫助客戶增值的領(lǐng)域加大投資的成果。