ST闪存技术解析

前言

闪存是手机、数码相机、数字电视和机顶盒或发动机控制模块等数字应用中一种十分常见的半导体存储器，这类芯片需具备系统级编程功能和断电数据保存功能。闪存兼备高存储密度和电可擦除性两种特点。

因为低功耗和非易失性，闪存技术在便携应用的发展中起了主导作用，同时，随着每数据位成本逐渐降低，完整数据存储解决方案开始从硬盘驱动器（HDD）向固态存储器转化。

闪存分为两大类型：NOR闪存和NAND闪存。NOR闪存架构的特性是数据读取速度很快，是手机等电子设备中代码存储和直接执行应用的最佳选择，而存储密度和编程速度更高的NAND闪存则是高密度存储应用的首选存储器。

ST闪存业务的市场地位

意法半导体是世界上最大的非易失性存储器供应商之一，该市场包括NOR和NAND闪存。ST在NOR闪存领域的市场份额为16.3%，排名第三1；在串行闪存（带串行总线的闪存）领域的市场份额为31%，排名第一2。作为全球最大的值得信赖的先进存储器解决方案供应商之一，意法半导体为客户提供最先进的技术产品，从而推动他们开发出高效、安全的无线通信及嵌入式系统应用。

ST获得闪存领域的领先市场地位是得益于：大幅度提高闪存的产能，世界领先的技术，以先进、创新、差异化的产品组合全面覆盖目标应用领域，与移动通信、数字消费、PC机、硬盘、汽车、工业等主要闪存消费应用市场上的10家主导公司签订了长期合作协议。ST能够对不断变化的市场做出快速反应，并超出市场的平均增长水平。

ST的闪存市场战略

闪存制造商同时承受着两种压力：提高性能（速度、密度、功耗），降低成本。为实现这两个目标，ST采用的是制造工艺和产品系统双管齐下、相互补充的战略。

提高工艺水平

第一种方法是通过半导体工业的国际半导体技术开发计划ITRS（0.25µm, 0.18µm, 0.13µm, 90nm, 65nm ...） 定义的技术节点，不断缩减制造工艺技术的几何尺寸。作为非易失性存储器技术研发领域的排头兵，ST长期以来不懈地推动着制造工艺的改进，目前65nm技术的NOR闪存已进入量产阶段，投入量产的还有60nm和55nm的NAND闪存芯片，下一代48 nm闪存目前正在开发阶段。除此之外，ST还在开发创新的90nm相变存储器的原型。

ST还采用了新的存储器结构，如多位单元闪存。我们的战略是，在今后几年，通过扩大多位单元结构，继续提高闪存的密度。

系统解决方案

第二种方法是开发一种使所有应用都能更好地利用现有的量产技术的产品组合。这种方法需要尖端的存储结构及架构（如多位单元闪存），以及技术先进的专用闪存；在一个微型封装内叠装多个存储器芯片（多片封装）或把存储器与处理器封装在一起（系统级封装），提供系统芯片的高性能组装技术；生产种类最齐全的工业标准产品。

多片封装 (MCP)和系统封装

在一个非常小的多片封装内，ST开发出的存储器子系统整合了一个或更多的闪存芯片、一个低功耗的RAM（随机存取存储器）和相关的硬件。这些产品为第三代手机提供了一个完美的存储解决方案，新应用是第三代移动设备的亮点，包括高速上网、语音邮件、蓝牙通信、数据保存等，外形紧凑和耗电量低是这些设备的基本要求。

叠层封装

ST在叠层封装(PoP)技术开发方面居世界领先水平。叠层封装是半导体工业内最新的创新技术，该技术能够把分立的逻辑器件与存储器封装纵向堆叠在一起。两个封装上下堆叠在一起，通过一个标准接口传送信号。在节省电路板空间、降低布局复杂性、简化系统设计、减少引脚数量等满足移动应用的小型化需求方面，叠层封装的优势比多片封装更强一些。

先进架构闪存

先进架构闪存具有以下特性：并行接口、存储密度高、编程或读取操作时间短、工作电压低、安全性高。这个战略要求存储器厂商必须与推动市场增长的主要OEM厂商合作。对比其它闪存供应商，合作开发是ST的优势所在，因为ST与通信、消费、计算机及外设和汽车市场的主要厂商建立了战略合作伙伴关系。

为了满足手机市场的需求，ST设计出了微型节能的NOR式先进架构闪存解决方案，新产品存储密度高达512 Mbits (或1Gbit，多片封装)，并增加了多种功能，如异步和同步读取模式，以及提高软件灵活性和处理速度的双或多存储库架构。为了配合NOR闪存产品，ST还推出了密度高达4 Gbits的数据存储用NAND闪存。