應用于閃存微控制器的“新閃存”架構技術
簡介
本文引用地址:http://www.j9360.com/article/151324.htm嵌入式微控制器越來越多樣化,可以滿足嵌入式系統市場的應用需求,而主流已經從傳統的掩模ROM微控制器轉向了內置閃存(可擦寫的非易失性只讀存儲器)的閃存微控制器。
閃存微控制器目前有兩種主要應用:CPU程序代碼存儲和包含用戶信息和更新信息的數據存儲。這兩種應用所需的屬性各不相同:程序代碼存儲的編程/擦寫次數少,而數據存儲的編程/擦寫次數多。采用1晶體管型浮柵單元技術,富士通半導體可以提供這兩種不同的屬性,并能實現高可靠性:程序代碼存儲能夠將數據保存20年;數據存儲能夠擦寫10萬次。
近年來,由于嵌入式系統的性能越來越高,導致市場對于能夠降低環境負荷的生態技術的需求也日益增加。針對這些市場需求開發閃存宏成為一個挑戰。盡管通過使用突發模式可以實現加速,但是由于存在“等待時間”,仍然會有很多問題,因為“等待時間”由不同的命令產生,而閃存微控制器是進行實時處理的,因此會導致性能越來越差。
“新閃存”架構
將富士通半導體專有的高速存儲器存取技術——快速循環隨機存取存儲器(FCRAM)電路技術應用于富士通半導體高度可靠的NOR型閃存技術,可以實現“新閃存”架構,由此產生兼具高可靠性和低功耗雙重性能的閃存宏。
圖1 顯示了“新閃存”架構技術的特點。

圖1 “新閃存”架構技術的特點
有了“新閃存”架構技術,富士通半導體可以通過優化單元陣列降低驅動負載,這是FCRAM電路技術的特點。還通過一種自行設計的電源電路技術和數據讀取方法的加速,實現了訪問字線電壓的高速啟動。通過這些設計,存取速度可以高達10ns/MHz(傳統產品的2.5倍),而工作電流損耗則低至9μA/位(傳統產品的三分之一)。
生態閃存微控制器有助于進一步降低環境負荷
一般來說,電流損耗會隨著工作頻率的增加而變大。追求高頻會導致工作電流損耗的增加及環境負荷的加大。
圖2顯示了“新閃存”架構技術在閃存微控制器中的應用實例。

圖2 內置“新閃存”架構的生態微控制器實例
即便嵌入式微控制器的性能(隨機存取)提升了兩倍,工作電流仍可以被壓縮三分之二,因此可以同時實現性能提升和生態保護。
未來發展
圖3顯示了富士通半導體的閃存技術路線圖。

圖3 閃存技術路線圖
富士通半導體將繼續開發工作,把超低漏電工藝和高熱阻技術列入開發計劃(這是正在開發的環保技術),并且將“新閃存”架構閃存宏作為富士通半導體生態技術的核心。通過提供采用這些生態技術的閃存微控制器,富士通半導體可以為汽車市場提供高可靠性、高溫支持和高速運行,從而降低嵌入式系統的環境負荷。
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