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瑞萨电子开发28纳米嵌入式快闪记忆体技术
发布时间:2015-05-22
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瑞萨电子开发28纳米嵌入式快闪记忆体技术
发布时间:2015-05-22
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瑞萨电子(Renesas Electronics)已开发全新快闪记忆体技术,可达到更快的读取与覆写速度。这项新的技术是针对采用28纳米(nm)嵌入式快闪记忆体(eFlash)制程技术的晶片内建快闪记忆体微控制器(MCU)所设计。

为因应近来的环境议题,世界各国对于汽车性能的法规(CO2排放、燃油效率及废气)皆日趋严格。因此,传动系统必须支援新的引擎控制方法。此外,先进驾驶辅助系统(ADAS)现在希望能创造安全、防护及舒适的汽车体验。为因应上述市场需求,汽车MCU必须进一步提升效能,甚至进一步降低功耗。

瑞萨正持续开发以SG-MONOS架构为基础的MCU eFlash记忆体,此架构在高可用性、高速及低功率方面皆获得良好的记录。从40奈米制程转移至业界最先进的28纳米制程的同时,此新技术可透过瑞萨优异的电路技术达到更大的记忆体容量及更高的处理效能。

新的快闪记忆体技术功能为,由于记忆体单元的尺寸缩小,因此记忆体单元电流得以降低。虽然可透过字元线(Word Line)增速方式以确保足够的读取电流(记忆体单元选择闸极)电压,但必须考量闸氧化物可能会受到高温的负面影响。利用记忆体单元电流的温度依存性与周边电晶体的可靠性是逆相关的事实,已在字元线增速电压中加入负向的温度依存性,相较于简单的字元线增速方式,可使周边电晶体的可靠性使用寿命提升10倍。结果将使随机读取速度从160增加至200 MHz,并达到高可靠性。

瑞萨已开发一项新的技术,可藉由监控抹除速度并控制抹除作业,使最大抹除电压在高速抹除时可受到抑制,以减轻层间介电质的抹除电压应力。如此可在抹除作业中面对高电压应力时达到高可靠性,同时高压金属线与记忆体单元中的介电质膜也会随着更精细的制程节点而变得更薄。另外,瑞萨已开发的新高速写入技术,可藉由将负反向偏压附加至记忆体单元以降低写入脉冲持续时间,并可平行写入多个快闪记忆体巨集。因此,可达到每秒2.0MB的写入速度,为最快的eFlash记忆体写入速度。

由于预期未来实际产品的eFlash记忆体覆写周期计数将会增加,例如因为空中安全下载(OTA)程式更新等,因此必须将电源供应杂讯与电磁干扰(EMI)在覆写作业时对于整体系统运作的影响降至最低。因此,瑞萨开发一项技术,采用展频时脉产生(SSCG)做为产生用于快闪记忆体覆写作业之高电压的充电泵的驱动时脉,以降低上述感应杂讯。

瑞萨目前已建立4MB程式储存eFlash记忆体与64KB资料储存eFlash记忆体的原型,采用28纳米eFlash记忆体制程,并以超过200MHz的时脉达到6.4GB/s读取速度。虽然瑞萨先前已确认以40奈米制程封装的原型晶片在160MHz时脉的读取运作,由于上述新技术,目前进一步确认获得25%的产品特性提升。

此外,由于程式储存eFlash记忆体容量的增加而必须符合更高写入效能的需求,瑞萨已达2.0MB/s写入速度。相对于瑞萨采用40奈米制程技术的传统产品,效能提升近两倍。瑞萨预期将可带来极大的助益,协助客户达到高容量的汽车快闪记忆体,藉由上述eFlash记忆体电路技术,同时达到高效能与高可靠性。

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