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摘要: 在科技的发展下,人们步入了超深亚微米时代,在先进技术的辅助下,人们可以将存储器、处理器、接口逻辑、模拟电路、射频电路集合至一块芯片上,形成片上系统,其中,嵌入式存储器就是系统的主要元件。本文就嵌入式存储器的发展历程与现状进行分析。
关键词: 嵌入式存储器;发展历程;现状
【中图分类号】TN47【文献标识码】A【文章编号】2236-1879(2017)22-0256-01嵌入式存储器,是一种异于片外存储器的设备,它是集成在片内和各个系统中的逻辑与混合信号构成的单一芯片的基本组成部分。它主要有两种类型,分别是挥发性存储器和非挥发性存储器。挥发性存储器又包括嵌入式动态存储器和嵌入式静态存储器。在挥发性存储器中,最具有代表性的就是SRAM和DRAM。SRAM具有速度快、功耗低、结构简单的优点;DRAM则具有较高的密度。而在现实使用中,非挥发性存储器的类型更多,有OTP、ROM、EEPROM等。非挥发性存储器主要被用来存储固定的数据和程序。现如今,隨着技术的改进,嵌入式存储器的优势得到进一步的加强,几乎每个SOC芯片中都使用到了嵌入式存储器。下文将详细回顾嵌入式存储器的发展历史、发展现状,以及对未来发展前景的展望:
一、嵌入式存储器发展历史回顾
对于嵌入式存储器的发展历史,本文将分成早中晚三个时期作详细的介绍:早期:IDM占据了半导体行业的主流,几乎每个企业都会发展自己独特的工艺来生产相关的芯片。但是,早期嵌入式存储器的集成度并不是特别高,而且,对本身系统的速度和功耗性能的要求也相对较低。但是,分立式存储器正好相反。在存储器发展的前期阶段,分立式存储器足以应付各种挑战。
中期:嵌入式存储器不断的发展进步,到中期,其集成度已有了大幅度的提升。并且,随着晶圆代工业务模式的兴起,工厂对存储器的集成度有了更高的要求。于是,嵌入式存储器的需求量开始增大。而分立式存储器也迎来了新的挑战:(1)集成度达不到要求(2)存储器的速度也远远比不上MPU的速度。分立式存储器渐渐不能满足生产的要求,而嵌入式存储器性能越来越好。于是,嵌入式存储器开始被重视起来。
晚期:在这个阶段,嵌入式存储器主要有SRAM和DRAM三种类型。在九十年代中期的时候,Intel开始用嵌入式存储器来取代片外存储器。Intel的这一举动,使得嵌入式存储器成为主流厂商的首选。越来越多的厂商使用嵌入式存储器,这在一定程度上加快了嵌入式存储器的发展进度。
二、嵌入式存储器的发展现状
1、嵌入式eDRAM的开发。为了满足市场的需求,很多企业都开始投入大量的人力物力和财力来进行嵌入式eDRAM的开发。但是,它的开发工艺存在很多的难点。相较于DRAM的开发,它的不同工艺的整合难度更大。从开始研发,到现在为止,能坚持下来的企业寥寥无几。随着技术的不断进步,人们开始重新正视eDRAM的研究工作,开始重新考虑此项研究工作的可行性。
2、Kilopass和击穿型OTP。在2001年的时候,Kilopass利用氧化层击穿形成电阻的原理,成功研发出了OTP。这种击穿型的OTP存储器,氧化层越薄越容易击穿,并且可扩展性非常强。最重要的是,它的不同研发工艺的整合难度较低,更易于开发。但是,这种存储器也存在一个致命的缺点,就是只能进行一次编程。因此,至今还未见到此款存储器问世。
3、MoSys和IT-SRAM。在1998年的时候,MoSys首次提出了IT-SRAM的概念。这种设计的关键之处,就是将DRAM的接口SRAM化。进行这种工艺处理之后,用户使用起来会非常的方便。IT-SRAM在某款游戏机中获得了成功,到2002年的时候,MoSys又重新提出IT-Q的概念。相较于IT-SRAM来说,IT-Q的生产工艺更为复杂,不太容易被生产商所接受。
4、芯技佳易和dySRAM。在2005年的时候,芯技佳易研发出了dySRAM。这种技术,使用了两个晶体管作为镜像存储,不再需要额外的存储单元。相较于其他嵌入式存储器而言,dySRAM具有更高的稳定性,并且功耗也相对较低。这些优点使得它在国外被广泛的使用,来满足各个领域尤其是低能耗领域的各种需求。
5、eMemory和OTP。EMemory是台湾一家专门供应存储器的公司,他们的存储器主要使用浮空栅极来进行存储。而且,他们的存储器还具有价格便宜、灵活性强、容易扩展等优点。这些特点都使得该公司的产品十分受欢迎。该公司的目标就是让自家的存储器OTP取代ROM和EPROM。OTP主要被应用到RFID、MCU,以及电源管理等领域。
三、嵌入式存储器未来发展的展望
嵌入式存储器的发展,经历了从无到有、从少到多、从“粗”到“精”的发展阶段,可以说,现在的嵌入式存储器已经发展的十分成熟了。但是,社会是在不断进步的,要想不被时代的潮流遗弃,就只能继续进步。所以,嵌入式存储器的研发工作不能停止,并且还需要有更多的技术人员投入到研究工作当中。相信随着研究的不断深入,嵌入式存储器又将会迎来新的技术革命;相信随着嵌入式存储器的不断进步,与其相关的其他产业的发展也会被带动起来;相信嵌入式存储器的不断成功,会使得我们的生活更加的快捷方便。相信未来的嵌入式存储器,所需的制作成本会更低、系统的运行速度也会更快。总之,嵌入式存储器还具有很好的发展前景,值得各个企业投入精力进行研究。
参考文献
[1]华虹半导体力推95 nm eNVM工艺平台8位MCU[J]. 集成电路应用. 2017(09)
[2]于洪涛. 嵌入式存储器技术的故障检测探究[J]. 科技风. 2010(07)
[3]Goh Swee Heng,Toh Ser Chye,Wong Kok Sun. 嵌入式存储器测试[J]. 集成电路应用. 2008(09)
[4]薛霆,李红. 嵌入式存储器发展现状[J]. 中国集成电路. 2007(10)
关键词: 嵌入式存储器;发展历程;现状
【中图分类号】TN47【文献标识码】A【文章编号】2236-1879(2017)22-0256-01嵌入式存储器,是一种异于片外存储器的设备,它是集成在片内和各个系统中的逻辑与混合信号构成的单一芯片的基本组成部分。它主要有两种类型,分别是挥发性存储器和非挥发性存储器。挥发性存储器又包括嵌入式动态存储器和嵌入式静态存储器。在挥发性存储器中,最具有代表性的就是SRAM和DRAM。SRAM具有速度快、功耗低、结构简单的优点;DRAM则具有较高的密度。而在现实使用中,非挥发性存储器的类型更多,有OTP、ROM、EEPROM等。非挥发性存储器主要被用来存储固定的数据和程序。现如今,隨着技术的改进,嵌入式存储器的优势得到进一步的加强,几乎每个SOC芯片中都使用到了嵌入式存储器。下文将详细回顾嵌入式存储器的发展历史、发展现状,以及对未来发展前景的展望:
一、嵌入式存储器发展历史回顾
对于嵌入式存储器的发展历史,本文将分成早中晚三个时期作详细的介绍:早期:IDM占据了半导体行业的主流,几乎每个企业都会发展自己独特的工艺来生产相关的芯片。但是,早期嵌入式存储器的集成度并不是特别高,而且,对本身系统的速度和功耗性能的要求也相对较低。但是,分立式存储器正好相反。在存储器发展的前期阶段,分立式存储器足以应付各种挑战。
中期:嵌入式存储器不断的发展进步,到中期,其集成度已有了大幅度的提升。并且,随着晶圆代工业务模式的兴起,工厂对存储器的集成度有了更高的要求。于是,嵌入式存储器的需求量开始增大。而分立式存储器也迎来了新的挑战:(1)集成度达不到要求(2)存储器的速度也远远比不上MPU的速度。分立式存储器渐渐不能满足生产的要求,而嵌入式存储器性能越来越好。于是,嵌入式存储器开始被重视起来。
晚期:在这个阶段,嵌入式存储器主要有SRAM和DRAM三种类型。在九十年代中期的时候,Intel开始用嵌入式存储器来取代片外存储器。Intel的这一举动,使得嵌入式存储器成为主流厂商的首选。越来越多的厂商使用嵌入式存储器,这在一定程度上加快了嵌入式存储器的发展进度。
二、嵌入式存储器的发展现状
1、嵌入式eDRAM的开发。为了满足市场的需求,很多企业都开始投入大量的人力物力和财力来进行嵌入式eDRAM的开发。但是,它的开发工艺存在很多的难点。相较于DRAM的开发,它的不同工艺的整合难度更大。从开始研发,到现在为止,能坚持下来的企业寥寥无几。随着技术的不断进步,人们开始重新正视eDRAM的研究工作,开始重新考虑此项研究工作的可行性。
2、Kilopass和击穿型OTP。在2001年的时候,Kilopass利用氧化层击穿形成电阻的原理,成功研发出了OTP。这种击穿型的OTP存储器,氧化层越薄越容易击穿,并且可扩展性非常强。最重要的是,它的不同研发工艺的整合难度较低,更易于开发。但是,这种存储器也存在一个致命的缺点,就是只能进行一次编程。因此,至今还未见到此款存储器问世。
3、MoSys和IT-SRAM。在1998年的时候,MoSys首次提出了IT-SRAM的概念。这种设计的关键之处,就是将DRAM的接口SRAM化。进行这种工艺处理之后,用户使用起来会非常的方便。IT-SRAM在某款游戏机中获得了成功,到2002年的时候,MoSys又重新提出IT-Q的概念。相较于IT-SRAM来说,IT-Q的生产工艺更为复杂,不太容易被生产商所接受。
4、芯技佳易和dySRAM。在2005年的时候,芯技佳易研发出了dySRAM。这种技术,使用了两个晶体管作为镜像存储,不再需要额外的存储单元。相较于其他嵌入式存储器而言,dySRAM具有更高的稳定性,并且功耗也相对较低。这些优点使得它在国外被广泛的使用,来满足各个领域尤其是低能耗领域的各种需求。
5、eMemory和OTP。EMemory是台湾一家专门供应存储器的公司,他们的存储器主要使用浮空栅极来进行存储。而且,他们的存储器还具有价格便宜、灵活性强、容易扩展等优点。这些特点都使得该公司的产品十分受欢迎。该公司的目标就是让自家的存储器OTP取代ROM和EPROM。OTP主要被应用到RFID、MCU,以及电源管理等领域。
三、嵌入式存储器未来发展的展望
嵌入式存储器的发展,经历了从无到有、从少到多、从“粗”到“精”的发展阶段,可以说,现在的嵌入式存储器已经发展的十分成熟了。但是,社会是在不断进步的,要想不被时代的潮流遗弃,就只能继续进步。所以,嵌入式存储器的研发工作不能停止,并且还需要有更多的技术人员投入到研究工作当中。相信随着研究的不断深入,嵌入式存储器又将会迎来新的技术革命;相信随着嵌入式存储器的不断进步,与其相关的其他产业的发展也会被带动起来;相信嵌入式存储器的不断成功,会使得我们的生活更加的快捷方便。相信未来的嵌入式存储器,所需的制作成本会更低、系统的运行速度也会更快。总之,嵌入式存储器还具有很好的发展前景,值得各个企业投入精力进行研究。
参考文献
[1]华虹半导体力推95 nm eNVM工艺平台8位MCU[J]. 集成电路应用. 2017(09)
[2]于洪涛. 嵌入式存储器技术的故障检测探究[J]. 科技风. 2010(07)
[3]Goh Swee Heng,Toh Ser Chye,Wong Kok Sun. 嵌入式存储器测试[J]. 集成电路应用. 2008(09)
[4]薛霆,李红. 嵌入式存储器发展现状[J]. 中国集成电路. 2007(10)