消費者對智能電子產品的更多功能有著永不滿足的需求——無論是手機、消費電子設備還是汽車娛樂系統。這就是存儲選擇一直并將繼續是絕對關鍵的地方。在過去十年中，所有這些系統都變得極其復雜，設計人員不斷需要更高的閃存密度來存儲代碼，以提供下一波創新功能和特性。然而，挑戰在于在不增加太多設備或系統成本的情況下增加這種密度。正如歷史所證明的那樣，消費者想要更多的特性和功能，但他們不愿意為此付出更多。

市場和應用

今天所有的電子系統都使用某種類型的閃存，并且由于新的和令人興奮的應用程序的出現，對更高性能存儲器的需求正在以驚人的速度增長。特別是，下面重點介紹的市場和應用正在經歷快速發展，只有通過能夠處理更快讀取、編程、擦除功能和即時啟動的新的更好的內存子系統才能實現。

汽車– 高級駕駛員輔助系統 (ADAS)、儀表板、按鈕

人工智能——訓練模型、數據庫存儲、自動駕駛

無線 ( OTA) – 消費者、汽車、游戲機

在汽車市場中，吞吐量在選擇內存時非常重要，特別是在高級駕駛員輔助系統等應用中。添加到汽車數字顯示器中的儀表組旨在確保駕駛員始終獲得全面可靠的信息。這些顯示器需要立即打開并快速準確地渲染 2D/3D 圖像。當前的集群用戶通常利用 SPI NOR（八進制或四路）或 SPI NOR（八進制或四路）+eMMC 進行集群使用。然而，特性/功能變得越來越復雜，這使得代碼大小呈指數級增長。這種不斷擴大的代碼大小需要更高的內存密度，從而增加了成本。

此外，雖然代碼量更大，但啟動時間需要和以前一樣，甚至更短。這對于汽車市場中的功能非常重要，例如當用戶按下按鈕時需要立即顯示多個屏幕的按鈕。

對于 OTA 應用程序，主要要求是擦除/編程時間，因為 OTA 的目的是更新代碼，以便更高的擦除/編程速度更好。由于 OTA 的靈活性和用戶易用性，如今汽車（例如 E-cars 和許多消費類設備）越來越多地利用 OTA。這些設備都是移動設備，它們需要一種簡單有效的方式來接收關鍵更新。

其他也需要快速數據和高吞吐量的應用包括人工智能和人臉識別。AI 應用程序通常需要運行各種各樣的訓練模型來為終端設備做出決定，然后告訴終端設備它需要做什么。為此，他們需要將訓練模型存儲在內部，而且這些模型通常非常大，需要處理。在自動駕駛的情況下，這些模型需要從非常高吞吐量的 NAND 加載到 DRAM 中，因為它們需要在很短的時間內（以毫秒為單位）做出決定——而且它們需要做出準確的決定，例如避免行人或汽車。這里的數據吞吐量是絕對關鍵的，它也必須是即時的。

NOR 與 NAND

當今大多數系統在其設計中都使用 NOR 閃存。一些應用，如汽車和工業，正在達到 NOR 閃存技術在以行業標準封裝進行組裝時有效擴展成本的能力的極限。在汽車圖形顯示器和高級駕駛輔助系統 (ADAS) 等應用中，引導代碼大小通常大于 512Mbits。客戶傳統上使用 NOR Flash 進行代碼存儲，因為它高度可靠，并且其快速讀取吞吐量支持快速啟動性能。然而，在 512Mbits 以上的密度下，NOR 閃存的擴展性很差，并且芯片尺寸和成本變得過高。由于 NAND 閃存技術具有良好的擴展性，其成本在 1Gbit 及更高的密度下更具吸引力，但傳統的 NAND 閃存對于諸如將引導代碼映射到 DRAM 等功能來說太慢了。

一些供應商正試圖通過為NOR引入八進制接口來解決這個問題，該接口提供8個I/O而不是4個I/O。然而，事實證明，這些解決方案成本太高，因為NOR內存的成本太高。然而，通過切換到NAND的八進制接口，制造商可以通過具有更好的成本結構和更高的吞吐量來解決這些問題。NAND閃存的八進制接口實現了比一般NAND閃存更高的數據吞吐量和比NOR更高的編程/擦除速度。它也更便宜，因為NAND的芯片尺寸比NOR小得多。事實上，1GB的NOR Flash 8輸入/輸出是8輸入/輸出NAND解決方案成本的兩倍。

NOR 和 NAND 之間的另一個優勢是編程速度。NAND 始終具有比 NOR 更短的編程時間，這在汽車應用中的 OTA 等應用中至關重要，因為它們需要很短的時間來對系統內的代碼和固件進行編程。

市場機會

顯然，可以消除密度、性能和成本之間的權衡的解決方案存在巨大的市場。根據 IDC 的數據，2024 年將有 5000 萬輛 L1/L2 汽車。電動汽車的復合年增長率約為 18%，這意味著對內存 IC 的需求將是巨大的，因為每個系統都需要一個啟動序列來啟用系統。更不用說除了啟動之外，還需要為每個系統加載其他功能。

游戲市場也是一個重大機遇，2020 年游戲機總出貨量約為 4780 萬臺。為了獲得更好的游戲玩家體驗，游戲機的固件更新速度至關重要，這需要內存子系統的性能和吞吐量。

利用 NAND 閃存的八通道接口將使汽車、人工智能、消費電子和工業制造商能夠通過提供高密度代碼存儲來利用這一市場增長機會，而無需為 NOR 閃存支付溢價，這是一種擴展性較差的快速存儲器技術在 512Mbits 以上的密度。

Wilson Huang 是華邦的閃存營銷經理。

審核編輯 黃昊宇