在5G和AIoT的时代,存储器的竞争正趋向白热化。不断比拼工艺,比拼生产规模似乎是行业的唯一选择。
但是,在全面接触华邦电子的产品和技术之后,你会发现一条别样精彩的存储器产品晋级之路。差异化创新,被华邦电子的产品诠释的淋漓尽致。
化解IoT安全悖论
物联网设备正面临一个“安全悖论”。其重要性不言而喻,但是用户往往选择忽略,制造商也在为支付额外成本增加安全功能而犹豫不决。这样迫使安全功能的增加在产业链中前移,上游的芯片公司将承担更多的安全责任。
对于华邦电子来说,电子系统中的代码和用户数据大部分情况储存在闪存中,如何增加闪存的安全性,就成为其开发TrustME® 安全闪存产品的出发点之一。“只有硬件安全,才有办法去发展软件的安全,然后才去发展系统的安全,一直到整个网络的安全,所以这是环环相扣的,即所谓的“Chain of Trust”的概念。”华邦电子安全解决方案行销处处长陈宏玮表示。
华邦的存储产品在安全方面会有怎么样的价值。陈宏玮认为有三点:其一,华邦的产品要通过安全认证;其二,灵活性强,可以适应现及未来的设计;第三,具有可扩展性,满足了物联网MCU的flash-less趋势。
安全认证为什么最重要,因为电子产品面临的安全法规监管环境越来越严格,多国和地区都出台了安全法规,不合规的产品将面临罚款的问题,同时也会造成品牌信誉度的下降。华邦推出的W77Q安全存储产品重于满足欧盟《网络安全法案》“substantial(坚实)”级别的应用,可以满足CC EAL2认证和IEC62443标准,还有目前GlobalPlatform正在推的SESIP认证。
该产品采用了标准型的SPI Flash管脚兼容的封装设计,可以直接替换普通的标准型的闪存。 华邦让该产品增加了系统韧性防护功能,可以在产品被攻击之后,具备了系统恢复能力。此外,其还具备信任根、加密数据存储和安全线上固件更新功能。
很重要的一点,物联网的设备都会连接在云端。当主芯片受到了攻击之后,华邦的方案可以做到由云端对闪存的固件进行重新设置。
“存储安全已经非常重要,因为从很多的黑客事件里面可以发现,黑客会不断地攻击储存在闪存里面的代码和数据。” 陈宏玮指出华邦的安全闪存扮演了很重要的角色,“系统里面的固件、代码以及用户数据,最主要的就是放在闪存里面,所以我们的产品能够做到跟SoC/MCU进行安全性互补。”
物联网发展至今,设备部件的成本依然是优先考量。 陈宏玮认为,以增加安全性的角度来说,华邦提供的是具备成本效益的解决方案。
有特色的DRAM布局
5G商业化的逐步落地,云计算、IDC业务的拉动以及汽车、IoT领域的需求增长,DRAM将面对更加多元化的市场。
华邦电子对DRAM有很完整的布局,从云端的服务器、边缘计算、5G-CPE(Customer Premise Equipment——客户前置终端设备),到TWS耳机、AR/VR、ADAS等领域,都能提供相应的产品。
GP-Boost DRAM是华邦面向边缘人工智能的产品布局方案,功耗覆盖了0.05-0.4W的范围,带宽则从2.13 GB/s一直做到17.04 GB/s。“GP就是Green Power,代表低功耗的DRAM,再加Boost意味着我们又可以提供高带宽的产品。“华邦DRAM内存产品销企划处部经理曾一峻给出了解释。
布局的开端是32Mb到256Mb ULP HyperRAM™,对应算力为0.3到0.5TOPS,以一般控制器加NPU为主。这是华邦提供的外挂存储解决方案,会用在简单的声音处理或者图像识别中。
算力达到0.5~1个TOPS,CPU是Arm Cortex-Ax,NPU是N37者是客户自己研发,对应的DRAM是512Mb/1Gb LP2。应用场景是智能门锁、智能家居或人脸识别。
算力达到1.0~4个TOPS,应用场景是实时(real time)图像识别、图形侦测,对应的是1Gb LP3。这部分正在热起来,华邦的产品已经导入了很多家的设计阶段(design-in)。
如果算力再增加,应用场景是智能摄像头或边缘计算,就要用到华邦的LPDDR4低容量。在一些AI加速芯片的设计中,华邦正在与客户紧密合作。
“华邦整个GP-Boost的DRAM布局,在中低容量是相对完整的,客户如果需要一站式采购,这是一个很好的DRAM解决方案。“曾一峻总结道。
同时,华邦的1Gb LPDDR3除了人工智能以外,也开始陆续导入一些高清面板的设计方案。曾一峻表示,8K的设计以前可能要4颗1Gb DDR3,甚至6颗-8颗,可是如果换华邦的GP-Boost 的存储,就会只需要2颗或3颗1Gb LPDDR3。
曾一峻告诉记者:“1Gb LPDDR3这个设计案例,已经超过十几个,仍陆续在增加,可以代表这个产品在市场上的客户接受度是非常高的。”
HyperRAM™这条产品也被华邦寄予厚望,32/64/128Mb系列都已实现量产,到年底还会有256Mb,为全系列的容量之最。
HyperRAM™的特点就是低功耗,以64Mb为例,在1.8V电压下,待机功耗可以达到45 mW。“低功耗、低容量,又易于设计,信号管脚只有8个,总的管脚只有13个。”曾一峻表示,HyperRAM™是个非常好用的产品。
据了解,HyperRAM™在电动自行车,穿戴式手表,TWS耳机等应用中已经获得了热烈的反响。
用速度来证明
NAND从并口慢慢转成串口的趋势是必然的,原因是串口相较于并口的话,它的脚数比较少,封装的面积也比较小。“为了要控制数据输出,控制信号,传统的并口NAND会有很多管脚,一般会有15或23条线,如果转成串口的话,其实总共只有6线而已。因此,串口式闪存可节约电子产品在未接电源时存储代码的空间和成本”华邦电子闪存产品企划经理黄信伟介绍了串口NAND的优势。
华邦推出了全世界第一颗八位元串口NAND-OctalNAND Flash,其引脚与市面上现存的QSPI Flash引脚完全兼容,不需要任何系统的改变。
OctalNAND在数据读取上有巨大的优势,源自其做初始化之后就能够用八位元高速地传输大量数据到DRAM中运行。在传输速率上做个比较,普通的串口NAND大概是每秒20至30MB,这颗OctalNAND可以到达每秒240MB,是目前世界上最快的串口的NAND闪存。
当前在系统上经常会使用一颗小容量NOR Flash搭配eMMC,以获取读取速度。但黄信伟认为,OctaINAND在某些情况之下并不会比eMMC慢。他举例说,在每次读取的一些区块小于18KB以下的情况下,OctaINAND甚至快于eMMC。
据黄信伟介绍,OctaINAND采用华邦自有的成熟制程,所以并不会发生一些先进制程需要的一些纠错动作,会让整个系统的设计更简单。
“另一个方面,它的成本非常有优势,与相同容量的NOR相比,NAND会比NOR少50%的成本,这个只是单单就芯片本身的成本。那你如果再考虑整个系统的成本来说,还会更加有优势。”黄信伟指出。
他还特别补充道:“传统上来说,NAND的读取速度是没有办法跟上NOR的,而华邦开发八位元的OctaINAND,就是为了要解决读取速度这个问题。解决了读取速度之后,再加上成本优势,相信OctaINAND非常有机会在车用市场上发光发热。”
结语
“在3-5年之内,跟随着5G持续蓬勃发展,物联网所需要的闪存,并不一定是高容量的。”曾一峻认为这就是华邦的机会所在,“华邦可以对这样的要求去提供一些完整的配套的措施,从NAND Flash到低容量的HyperRAM™,以及未来物联网在安全存储方面的一些需求等,我们都有相应的解决方案。”
“创新是一个领导者和追随者最大的区别。”乔布斯曾这样说过。对于华邦来说,倾听市场的动向,开发出自己独有的技术,避免跟风式开发标准化产品,这是其能一直保持创新力的秘诀所在,也是存储器在IoT时代全面进化的必要条件。
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