HIKSTOR eMRAM应用介绍

芯片设计在嵌入式存储器选型时,除了考虑面积(存储密度)、功耗、读写速度、可写入次数和可靠性等存储器本身特性外,工艺节点和额外成本往往也是重要的影响因素。eFlash和SRAM作为传统嵌入式存储器被广泛采用,但这两种技术在28nm及以下先进工艺节点都面临着严峻的扩展挑战。eFlash的扩展主要受到沟道长度、耐擦写次数以及急剧攀升的制造成本和工艺集成复杂度的限制,SRAM则是受到漏电和大位元尺寸(100-300F2)限制。 

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HIKSTOR eMRAM技术可扩展至28纳米及以下工艺节点,具有类似DRAM的读写速度、闪存的非易失性、匹配SRAM的接口特性、优良的抗辐照和读写均衡特性,特性上可匹配或优于eFlash和SRAM,是各类芯片的嵌入式非易失存储和缓存优选方案之一,包括MCU&SOC、ASIC&ASSP、Edge AI、Image Buffer Memory、Analog IC和(X)PU等。

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物联网(IoT)

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物联网的三大特征是感知物体、信息传输和智能处理。物联网的终端设备(例如可穿戴设备、智能家居等)需要在收集大量数据的同时对数据进行智能处理,并实时与数据中心和其他设备进行交互。因此物联网终端设备需要高集成度、低功耗、高速的存储芯片。eMRAM具有低功耗、高速度以及适用于先进工艺节点的高集成度等优势,非常适合用于物联网终端设备中,提供更优异的性能与更长的续航时间。        

人工智能(AI)

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如今,为了克服冯诺依曼计算机体系架构的“内存墙”与“功耗墙”的限制,人工智能应用需要使用存内计算、存算一体等非冯架构,更紧密地将处理器与存储器进行结合。当今先进的AI芯片中的SRAM可高达芯片面积的 70%。eMRAM具有媲美SRAM的高速随机读写特性,满足数据高速处理的需求。并且eMRAM 的存储单元只需要 1 个晶体管(SRAM需6个晶体管),使用 eMRAM 替代 SRAM 时,可以将内存所需面积减少大约25%。另外eMRAM还具有良好的数据非易失性,可以大幅降低芯片静态功耗。因此eMRAM可以作为人工智能应用的理想选择。

汽车电子

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嵌入式非易失存储(eNVM)是车载微控制器的基本组成部分。随着电气化、数字化和自动驾驶的普及,车载微控制器对快速、大容量、低功耗非易失存储器技术的需求持续增长。在AEC-Q100 标准下,汽车芯片的工作温度范围需要满足-40℃至125℃甚至到150℃,同时要求数据可以保存20年以上。eMRAM在高温、高湿度和高辐射环境下仍能保持数据可靠性,因此非常适合用于汽车电子领域,如先进驾驶辅助系统(ADAS)和自动驾驶等。

导航定位

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导航定位芯片实时采集位置数据,并将这些数据按照一定频率采样写入非易失存储器中。导航芯片普遍采用外挂独立式存储芯片(比如Flash)的架构,极大地限制了整体系统的小型化和位置数据采样记录频率、抗噪能力的提升,并存在数据安全隐患。eMRAM的高耐擦写特性可以提升导航芯片的数据采样写入频率(从1分钟/次至少提升到1秒/次);eMRAM的先进节点可拓展性可以满足导航芯片在28/22纳米工艺节点片上集成非易失存储取代外挂存储的需求,并进一步降低功耗,提升数据安全。因此,eMRAM非常适合导航定位这类需要实时记录/分析数据的应用场景。