隨著汽車變得越來越智能而需要使用更多內(nèi)存，許多技術(shù)都瞄準(zhǔn)了掌控車輛的“駕駛座”等核心應(yīng)用;然而，可以肯定的是，NOR閃存(NOR flash)至少將從“副駕駛座”等子系統(tǒng)延伸至更多的車用體驗(yàn)。

NOR flash由于具備可編程能力，而在許多應(yīng)用中作為EEPROM的替代技術(shù)，并逐漸在一些需要快速、非揮發(fā)性內(nèi)存(NVM)的應(yīng)用領(lǐng)域中找到新機(jī)會(huì)，包括通訊、工業(yè)和汽車領(lǐng)域。特別是在自動(dòng)駕駛車的快速發(fā)展下，NOR flash在車用領(lǐng)域的商機(jī)更受關(guān)注。

旺宏電子(Macronix International)自詡為NOR flash市場(chǎng)的主導(dǎo)供應(yīng)商之一，最近宣稱已在這一車用市場(chǎng)排名第三。旺宏電子市場(chǎng)營(yíng)銷處資深處長(zhǎng)Anthony Le更明白表示，該公司有信心在未來兩到三年內(nèi)進(jìn)一步主導(dǎo)車用NOR flash市場(chǎng)。

Le說自己的職業(yè)生涯正與NOR flash的發(fā)展不謀而合，從1990年代中期的第一項(xiàng)技術(shù)項(xiàng)目開始，NOR flash當(dāng)時(shí)即已進(jìn)展到能夠承受車輛所需的高溫了。而今，Le說，NOR flash的耐熱能力以及長(zhǎng)達(dá)20年的數(shù)據(jù)保留時(shí)間，更有助于旺宏定位于廣泛利用所有車用機(jī)會(huì)的有利地位。

Le說，NOR flash最初從車用廣播(radio)開始——這是車用領(lǐng)域中不需要太多內(nèi)存的應(yīng)用。但在過去十年來，中央控制臺(tái)中的車載資通訊(telematics)以及所有的特性和功能均提高了對(duì)于內(nèi)存的需求。如今，沒有數(shù)字顯示器的車子應(yīng)該沒人要買了。他說，當(dāng)今的汽車儀表板裝載各種高解析的圖形顯示，因而需要12-Mbit NOR flash，甚至高達(dá)1-Gbit，而不再只是以往車用廣播時(shí)代只需要1-Mbit了。

Le說：“在高性能的車用系統(tǒng)中，例如引擎蓋下方，除了NOR flash，應(yīng)該無法使用其他的非揮發(fā)性內(nèi)存。”

盡管NOR flash從車用廣播開始進(jìn)入車用領(lǐng)域，但由于其快速啟動(dòng)、可靠性和持久性等優(yōu)點(diǎn)，預(yù)計(jì)未來將在整部車中找到更多新應(yīng)用機(jī)會(huì)

Le表示，性能是最終推動(dòng)NOR flash成為主宰更多車內(nèi)應(yīng)用的關(guān)鍵。他說：“我們即將達(dá)到乎可以實(shí)時(shí)啟動(dòng)(instant on)的能力了，因?yàn)槲覀兡軌蛘嬲悦棵爰s500MB的速度啟動(dòng)處理器。”他補(bǔ)充說，當(dāng)你一上車轉(zhuǎn)動(dòng)車鑰匙，總會(huì)希望顯示器和后視攝影機(jī)同樣在一秒內(nèi)啟動(dòng)。

市場(chǎng)研究公司Objective Analysis首席分析師Jim Handy表示，“實(shí)時(shí)啟動(dòng)”(instant-on)是汽車儀表板為什么使用NOR flash的原因，因?yàn)樗芰⒓磫?dòng)基本功能——NOR flash更適于執(zhí)行程序代碼，而NAND flash則需要特殊軟件才能控制程序碼。“而軟件基本上是將程序代碼從NAND移植到DRAM，然后所有內(nèi)容都從DRAM執(zhí)行。事實(shí)上，你可以直接在NOR flash執(zhí)行程序代碼，但這不能直接從NAND執(zhí)行。”

Handy表示，NOR已經(jīng)用于當(dāng)今汽車的許多部份了，而且還將找到更多應(yīng)用，因?yàn)樗钟欣谲囉米酉到y(tǒng)。如果程序代碼非常少，那么將可使用內(nèi)建NOR的微控制器(MCU);而在較復(fù)雜的系統(tǒng)中由于程序代碼量較大，那么它將采用外部NOR flash芯片。Handy說：“看看今天的自動(dòng)駕駛車都至少備了一個(gè)光達(dá)(LiDAR)，每個(gè)光達(dá)中都將內(nèi)建一個(gè)NOR flash以控制其內(nèi)部的各種功能。”

業(yè)界曾經(jīng)一度認(rèn)為NAND flash將致使NOR flash退出市場(chǎng)，但由于幾個(gè)原因而讓NOR一直持續(xù)存在。原因之一在于NAND雖然在需要儲(chǔ)存大量數(shù)據(jù)的應(yīng)用中表現(xiàn)較佳，但Handy表示，NAND flash芯片有最低成本的要求，所以當(dāng)涉及較少量的程序代碼時(shí)，您無法只買1個(gè)50美分的NAND flash芯片。他說：“你可以買到一個(gè)50美分的NOR flash芯片。因?yàn)镹OR制造商制造一個(gè)小芯片比起NAND制造商制造一個(gè)小芯片更有經(jīng)濟(jì)效益。”

同時(shí)，即使是車用級(jí)的NAND也無法因應(yīng)NOR所能承受的熱，而且也不具備關(guān)鍵汽車應(yīng)用的可靠性。Le說，長(zhǎng)期供貨能力(longevity)也是NOR flash的一項(xiàng)重要特性，因?yàn)槠囍圃焐滔矚g能夠持續(xù)十年供應(yīng)替換零件的產(chǎn)品。“我們現(xiàn)在甚至聽到支持15年供貨能力的種種壓力。”

賽普拉斯半導(dǎo)體(Cypress Semiconductor)也在車用NOR flash方面占據(jù)有利位置，也一直積極地致力于解決諸如先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)等應(yīng)用的實(shí)時(shí)需求。該公司最近推出了一款名為Semper的新型NOR flash系列。

Cypress內(nèi)存產(chǎn)品部門執(zhí)行副總裁Sam Geha表示，這是首款專為符合汽車產(chǎn)業(yè)ISO 26262功能安全標(biāo)準(zhǔn)建構(gòu)和設(shè)計(jì)的內(nèi)存，可用于打造故障無礙(fail-safe)的安全嵌入式汽車系統(tǒng)。就像旺宏的NOR flash產(chǎn)品一樣，Semper據(jù)稱可在汽車應(yīng)用中常見的極端溫度下支持超強(qiáng)的耐用性和數(shù)據(jù)保存能力。

Geha表示，汽車安全標(biāo)準(zhǔn)是打造新型NOR flash架構(gòu)的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力。“如果你是汽車供應(yīng)商，會(huì)想要購買符合安全標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，還是跟其他人買低階產(chǎn)品?”他還認(rèn)為Cypress能夠以其于MCU和SoC方面的專業(yè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)差異化。

當(dāng)然，實(shí)時(shí)啟動(dòng)的能力至關(guān)重要，因?yàn)楝F(xiàn)在每輛車都至少配備了一個(gè)用于ADAS的后視攝影機(jī)——需要儀表板能快速啟動(dòng)，這也一直是Cypress Hyperbus技術(shù)的重要市場(chǎng)之一。Geha說：“現(xiàn)在我們正開始走向自動(dòng)駕駛，屆時(shí)未來車內(nèi)不一定會(huì)有駕駛?cè)?，因而必須確保這款芯片不至于搞砸了汽車體驗(yàn)。”

但這不僅用于需要NOR flash的儀表板和攝影機(jī)。Cypress也在動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、引擎控制系統(tǒng)和底盤控制看到了巨大的市場(chǎng)機(jī)會(huì)，而且，由于車子溫度極高，可靠性至關(guān)重要，這也使得NOR flash成為首選技術(shù)。Geha表示，Semper的不同之處就在于其架構(gòu)，這是Cypress計(jì)劃更進(jìn)一步導(dǎo)入車用NOR flash的起點(diǎn)——就像堆棧樂高(Lego)積木一樣，我們希望輕松地添加這些IP模塊就能實(shí)現(xiàn)更多功能。Geha說：“我們將在這個(gè)平臺(tái)上添加更多重要的功能。”

Cypress從頭開始打造Semper Flash架構(gòu)，以滿足汽車產(chǎn)業(yè)的需求，使其能隨著時(shí)間的進(jìn)展而發(fā)揮功能。

NOR也不是完美無缺點(diǎn)的，但Le表示，目前最重要的問題之一與技術(shù)無關(guān)。由于這一市場(chǎng)規(guī)模大約在18到20億美元之間，許多業(yè)者已經(jīng)退出了。盡管更多機(jī)會(huì)將在不久的將來出現(xiàn)，但NOR flash的道路并不會(huì)永遠(yuǎn)持續(xù)下去。Le坦承，由于NOR flash難以進(jìn)一步增強(qiáng)技術(shù)，因而在演進(jìn)道路上將會(huì)遭遇瓶頸。“我們正在努力解決這個(gè)問題，但這真的不太容易。”他說主要的障礙在于浮動(dòng)閘極技術(shù)的局限性。事實(shí)上，這個(gè)障礙與平面NAND面臨的障礙并沒有什么不同——一旦開始微縮，讀取的可靠性降低，你就必須增加損耗平均和壞塊處理等功能，不是嗎?Le說：“我們正逐漸接近NOR極限，但我們?nèi)匀荒軌蛴靡恍┘记蓙硌由爝@項(xiàng)技術(shù)。”

NOR flash也以多路方向前進(jìn)發(fā)展。Le說，就像NAND一樣，3D NOR也極具發(fā)展?jié)摿?，相關(guān)研究也在進(jìn)行中。旺宏開始投入于多芯片封裝，期望在單芯片和芯片堆棧中達(dá)到相同的密度。他預(yù)計(jì)，NOR flash將在2025年占據(jù)主導(dǎo)地位，部份原因在于汽車領(lǐng)域需要的長(zhǎng)期供貨來源以及合格檢驗(yàn)。“除此之外，我們也在考慮使用其他技術(shù)加以延續(xù)。”

Handy表示，盡管已經(jīng)有人在研究3D NOR架構(gòu)了，但目前還不確定最終結(jié)果如何。“值得注意的一點(diǎn)是，即使是旺宏提到的2025年到達(dá)終點(diǎn)，但那是指新一代的零件。”他說：“NOR flash能帶來長(zhǎng)期供貨能力，因而在組件推出的20年后仍可大量出貨。”至于NAND，只要每次有新世代組件推出，幾乎就會(huì)擠掉傳統(tǒng)一代的組件。Handy說：“傳統(tǒng)的NAND組件可能使用壽命約5年，但傳統(tǒng)的NOR flash組件可能已經(jīng)是30年的組件了。”