24nm NAND Flash量產(chǎn)? 東芯半導(dǎo)體高容量存儲(chǔ)產(chǎn)品助力5G基站和可穿戴應(yīng)用

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7月3日，2020慕尼黑上海電子展盛大開幕，作為慕尼黑展唯一的視頻直播合作方，<電子發(fā)燒友>在展會(huì)期間，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)直播方式采訪了5G領(lǐng)域內(nèi)眾多企業(yè)，就相關(guān)的行業(yè)、技術(shù)、市場(chǎng)和產(chǎn)品等話題進(jìn)行了廣泛的交流。

作為國(guó)內(nèi)存儲(chǔ)芯片的重要廠商之一，東芯半導(dǎo)體在汽車存儲(chǔ)、5G基站存儲(chǔ)和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的存儲(chǔ)上頗有建樹。7月4日，東芯半導(dǎo)體副總經(jīng)理陳磊接受了<電子發(fā)燒友>的獨(dú)家專訪，對(duì)5G基站和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用市場(chǎng)的存儲(chǔ)技術(shù)和市場(chǎng)趨勢(shì)進(jìn)行了前瞻。

圖：東芯半導(dǎo)體副總經(jīng)理陳磊

東芯半導(dǎo)體作為國(guó)內(nèi)存儲(chǔ)IC芯片設(shè)計(jì)的重要廠商之一，如何前瞻存儲(chǔ)芯片在5G和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的市場(chǎng)前景和趨勢(shì)是怎樣的？

陳磊：最近兩年，5G和物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展推動(dòng)存儲(chǔ)器的市場(chǎng)發(fā)展。以物聯(lián)網(wǎng)、5G、人工智能和大數(shù)據(jù)中心等為重點(diǎn)的新基建應(yīng)用，都需要高速且穩(wěn)定可靠的存儲(chǔ)芯片作為各種大大小小的數(shù)據(jù)站點(diǎn)，且數(shù)據(jù)站點(diǎn)的需求在不斷擴(kuò)大，為云端大數(shù)據(jù)或者終端點(diǎn)應(yīng)用的基礎(chǔ)儲(chǔ)存?zhèn)}庫(kù)。

左：電子發(fā)燒友執(zhí)行副主編章鷹 右：東芯半導(dǎo)體副總經(jīng)理陳磊

2020年，5G宏基站相比4G基站，密度更大，5G宏基站對(duì)存儲(chǔ)器提出了更多的性能要求。尤其這種大容量FLASH在5G基站的AAU上面的應(yīng)用。在存儲(chǔ)容量上，從512Mb上升1Gb，甚至2Gb的容量。5G宏基站也增加對(duì)SLC NAND需求，還有TWS耳機(jī)為代表的可穿戴產(chǎn)品對(duì)NOR Flash的需求增長(zhǎng)明顯。主要需求集中在1.8V NOR Flash部分。

2020年，5G手機(jī)出貨量大增，三大運(yùn)營(yíng)商計(jì)劃部署55萬(wàn)站5G基站，貴司主攻Nand Flash閃存和NOR Flash閃存主攻5G應(yīng)用的哪些領(lǐng)域？在5G+物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)了哪些突破？

陳磊：5G基站對(duì)高容量的NOR Flash需求大，東芯半導(dǎo)體已經(jīng)研發(fā)1Gb的大容量SPI NOR Flash。物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，東芯推出了1.8V低功耗的SPI NOR Flash，容量可以涵蓋32Mb至256Mb，主要應(yīng)用在TWS耳機(jī)、智能手環(huán)、智能手表等可穿戴設(shè)備上。

作為國(guó)內(nèi)中小容量存儲(chǔ)芯片企業(yè)，東芯半導(dǎo)體產(chǎn)品聚焦在以2D SLC NAND, 低功耗的中高容量NOR FLASH和NAND MCP為主。目前在合作伙伴中芯國(guó)際的生產(chǎn)線上，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了38納米和24納米NAND FLASH的量產(chǎn)。作為最新的工藝節(jié)點(diǎn)，我們也正在努力開發(fā)1x納米NAND FLASH工藝技術(shù)。明年我們會(huì)繼續(xù)在48nm的工藝上開發(fā)512Mb，乃至1Gb的SPI NOR FLASH。

憑借自主研發(fā)的態(tài)度，努力為產(chǎn)品的性能進(jìn)行不斷調(diào)整提升，東芯半導(dǎo)體現(xiàn)在的存儲(chǔ)器產(chǎn)品已經(jīng)從5G接入網(wǎng)的終端進(jìn)入到核心網(wǎng)，骨干網(wǎng)和5G宏基站內(nèi)部。為國(guó)內(nèi)的電信級(jí)設(shè)備提供了完全國(guó)產(chǎn)化的存儲(chǔ)器產(chǎn)品。

在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域、汽車和手機(jī)存儲(chǔ)市場(chǎng)，目前中國(guó)市場(chǎng)的痛點(diǎn)是什么？

陳磊：汽車市場(chǎng)需求的存儲(chǔ)器，門檻就是高可靠性要求。普通消費(fèi)電子需求的存儲(chǔ)器產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)在100PPM到200PPM左右，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)在汽車上是不允許，汽車要求的存儲(chǔ)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到PPB級(jí)別，即10億顆才能出現(xiàn)的錯(cuò)誤，而PPM是百萬(wàn)顆的標(biāo)準(zhǔn)，汽車電子對(duì)產(chǎn)品的長(zhǎng)期供貨要求嚴(yán)苛，要求10-15年產(chǎn)品的長(zhǎng)期供貨能力。這對(duì)東芯半導(dǎo)體生產(chǎn)周期構(gòu)成大的挑戰(zhàn)。

在數(shù)據(jù)中心等大規(guī)模的IDC，目前的DDR4, 未來(lái)的DDR5將給數(shù)據(jù)中心帶來(lái)更高的帶寬。大容量的SSD使用的3D NAND還基本都是以韓國(guó)，美國(guó)和日本的供應(yīng)商為主。在大容量存儲(chǔ)芯片領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)供應(yīng)商和境外大廠相比，在技術(shù)和生產(chǎn)工藝端還有著不少的差距。例如3D NAND，國(guó)內(nèi)目前能夠量產(chǎn)的產(chǎn)品跟國(guó)外知名企業(yè)可能還存在1~2代的技術(shù)差距。未來(lái)的挑戰(zhàn)可能更偏重在存儲(chǔ)容量的提升和制造工藝技術(shù)的累積。

汽車級(jí)的存儲(chǔ)器目前國(guó)內(nèi)公司涉足的還非常的少，主要原因還是在于設(shè)計(jì)能力，長(zhǎng)期穩(wěn)定的工藝配套，和長(zhǎng)時(shí)間的供應(yīng)能力。手機(jī)存儲(chǔ)還是以大容量，低功耗為訴求。

目前，東芯半導(dǎo)體的產(chǎn)品已經(jīng)開始涉足汽車級(jí)的產(chǎn)品，公司已經(jīng)在開發(fā)符合AEC Q100規(guī)范的SLC NAND，也開始下一代低功耗DRAM的產(chǎn)品，相信我們的LPD4x的產(chǎn)品將會(huì)面世，配合我們先進(jìn)工藝的SLC NAND在5G的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代為客戶帶來(lái)更高性能，更具性價(jià)比的存儲(chǔ)器產(chǎn)品。

東芯半導(dǎo)體在慕尼黑展帶來(lái)哪些重磅產(chǎn)品發(fā)布？

陳磊：在慕尼黑上海電子展會(huì)上，東芯半導(dǎo)體不僅帶來(lái)了量產(chǎn)的38nm的SLC NAND, SPI NAND, 65nm的低功耗1.8v SPI NOR，NAND MCP還有下一代的明星產(chǎn)品：24nm SLC NAND, 28nm SPI NAND和48nm的1.8v 256Mb SPI NOR FLASH。

東芯半導(dǎo)體在存儲(chǔ)領(lǐng)域的哪些創(chuàng)新技術(shù)和解決方案解決了市場(chǎng)的痛點(diǎn)？

陳磊：目前，東芯半導(dǎo)體產(chǎn)品有四大類。首先，東芯已經(jīng)量產(chǎn)65nm SPI NOR FLASH，2020年下半年將會(huì)量產(chǎn)的48nm SPI NOR FLASH，東芯的48nm制程相較上一代65nm產(chǎn)品有更高密度的集成，于是對(duì)于同等容量的存儲(chǔ)芯片來(lái)說(shuō)，Die size也就更小，大幅提高了成本優(yōu)勢(shì)，相較65nm來(lái)說(shuō)，成本有顯著的下降。同時(shí)，我們還可以給用戶需求提供小型的封裝。

新產(chǎn)品繼續(xù)支持標(biāo)準(zhǔn)SPI/Dual/Qual SPI及QPI的基礎(chǔ)上，增加了DTR傳輸模式，即在時(shí)鐘上升沿和下降沿都可以進(jìn)行數(shù)據(jù)輸出，相較于之前STR的單時(shí)鐘邊沿采樣，同樣的頻率下，有了雙倍的傳輸速率，進(jìn)一步提高了數(shù)據(jù)訪問(wèn)的效率。

其次，東芯半導(dǎo)體量產(chǎn)了 38nm的SLC NAND FLASH，未來(lái)將會(huì)量產(chǎn)24nm SLC NAND，這是目前國(guó)內(nèi)最先進(jìn)工藝的SLC NAND。主要應(yīng)用在光貓、路由器、4G模塊上。這些旗艦產(chǎn)品都是東芯半導(dǎo)體自主研發(fā)，擁有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)，可以給國(guó)內(nèi)客戶提供全國(guó)產(chǎn)化的器件。

最新推出的28nm SPI NAND FLASH, 兼容1.8V/3.3V供電電壓, 我們?cè)谠O(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)，通過(guò)金屬層選項(xiàng)的改變，可與靈活在這兩個(gè)供電電壓之間切換，從而適用于大多數(shù)的商用產(chǎn)品。東芯半導(dǎo)體的SPI NAND和國(guó)內(nèi)的大多數(shù)公司采用通過(guò)外接控制器，從而實(shí)現(xiàn)單口，雙口，四口的接口模式是截然不同的。

東芯的SPI NAND FLASH都是內(nèi)置4比特/8比特ECC技術(shù)，先進(jìn)的內(nèi)置ECC模塊能極大的提高產(chǎn)品的可靠性，保證產(chǎn)品的容錯(cuò)率，大多數(shù)公司使用外置的ECC模塊并封裝在一起，但是這樣增加了芯片的面積以及CP測(cè)試時(shí)間。

第三、DRAM產(chǎn)品，包括DDR3和Low Power DRAM，主要以NAND MCP產(chǎn)品形式封裝。第四部分，NAND MCP產(chǎn)品，主要是交付功能手機(jī)，4G和5G模塊的物聯(lián)網(wǎng)客戶。

2020年下半年，東芯半導(dǎo)體在主要存儲(chǔ)業(yè)務(wù)線的增長(zhǎng)目標(biāo)是怎樣的？

陳磊：今年上半年，東芯半導(dǎo)體業(yè)務(wù)健康發(fā)展，受惠于國(guó)內(nèi)疫情的快速控制，海外疫情的分階段發(fā)展，東芯半導(dǎo)體調(diào)整了生產(chǎn)的節(jié)奏，在海外市場(chǎng)受到影響的情況下，大力開拓國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。6月以來(lái)，海外市場(chǎng)逐步打開，東南亞市場(chǎng)、歐美市場(chǎng)向公司敞開了大門，2020年下半年客戶的需求向好。

疫情對(duì)公司未來(lái)運(yùn)營(yíng)會(huì)產(chǎn)生影響，東芯半導(dǎo)體聚焦提升核心競(jìng)爭(zhēng)力應(yīng)對(duì)未來(lái)客戶需求。上半年，公司的SPI NAND FLASH產(chǎn)品已經(jīng)服務(wù)覆蓋了全國(guó)所有的網(wǎng)絡(luò)通訊類的客戶，1.8v SPI NOR FLASH取得了幾個(gè)關(guān)鍵客戶的設(shè)計(jì)。除此之外，公司的NAND MCP產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)開始嶄露頭角，得到了國(guó)內(nèi)主要模塊廠商的設(shè)計(jì)案例。

基于28nm SPI NAND FLASH和48nm SPI NOR FLASH，東芯半導(dǎo)體下半年可以給客戶提供更有優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)品。我們希望可以在去年的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)業(yè)績(jī)的成倍增長(zhǎng)。

請(qǐng)介紹一下，貴公司存儲(chǔ)產(chǎn)品在5G領(lǐng)域應(yīng)用的成功案例？

陳磊：公司的4Gb/8Gb SLC NAND已經(jīng)取得了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的5G宏基站供應(yīng)商的認(rèn)可，已經(jīng)開始量產(chǎn)供應(yīng)。以往東芯半導(dǎo)體的NAND主要用于客戶的接入網(wǎng)、個(gè)人和家庭的光貓、路由器，今年?yáng)|芯半導(dǎo)體的高容量NAND進(jìn)入5G核心網(wǎng)。

5G宏基站的部署條件非常復(fù)雜，在我們和客戶交流后，基站部署橫跨高熱高潮濕度的地域，也部署在北方低溫、干燥的環(huán)境中，還有部署在布滿粉塵等惡劣的環(huán)境下，5G基站信號(hào)要做到7*24*365天，器件要求高過(guò)車規(guī)要求。通過(guò)研發(fā)工程師和客戶做過(guò)技術(shù)對(duì)接后，做了客制化的開發(fā)，得到國(guó)內(nèi)中芯國(guó)際北京、國(guó)內(nèi)封裝測(cè)試廠的支持，目前在合作伙伴中芯國(guó)際的生產(chǎn)線上，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了38納米和24納米NAND FLASH的量產(chǎn)。這些器件滿足工業(yè)寬溫（105C）的要求，和符合車規(guī)AEC Q100的SLC NAND FLASH產(chǎn)品。

憑借自主研發(fā)的態(tài)度，努力為產(chǎn)品的性能進(jìn)行不斷調(diào)整提升，東芯半導(dǎo)體現(xiàn)在的存儲(chǔ)器產(chǎn)品已經(jīng)從接入網(wǎng)的終端進(jìn)入到核心網(wǎng)，骨干網(wǎng)和5G宏基站內(nèi)部。為中國(guó)的電信級(jí)設(shè)備提供了完全國(guó)產(chǎn)化的存儲(chǔ)器產(chǎn)品。

作為最新的工藝節(jié)點(diǎn)，東芯也正在努力開發(fā)1x納米NAND FLASH工藝技術(shù)。東芯的低功耗1.8v的SPI NOR FLASH容量可以涵蓋32Mb至256Mb，明年我們會(huì)繼續(xù)在48nm的工藝上開發(fā)512Mb，乃至1Gb的SPI NOR FLASH。