NAND Flash 和NOR Flash 解释

来源:百度文库 编辑:神马文学网 时间:2024/04/30 13:20:46
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NAND Flash大厂扩产马不停蹄  今年位成长率上看130%
1月上旬合约价止血 跌幅大幅缩小 SSD最有前景
连于慧/台北
2008/01/10
NAND Flash市场逐渐出现止血的态势,2008年1月上旬的合约价跌幅已开始趋缓,主流8Gb容量的MLC芯片跌幅缩小至7.5%,16Gb芯片跌幅也缩小至7%,惟产量较少的SLC芯片在需求高峰过后,合约价则重挫10~20%;整体而言,根据集邦科技(DRAMeXchange)和英鼎科技(InSpectrum)的最新预估,2008年NAND Flash全球位成长率约在130%附近,整个产业的成长态势仍是相当强劲。
NAND Flash产业在2007年11月底开始提前崩盘,现货价和合约价双双重挫,价格几乎是腰斩,除了面临传统淡季来临,大客户苹果(Apple)订单锐减50%的影响外,第4季50奈米制程大量开出,也是导致供给端大量增加的因素之一;然在度过价格重挫期后,2008年1月上旬的NAND Flash合约价,已开始有止血的趋势。
·         根据集邦针对2008年1月上旬最新合约价指出,8Gb的MLC芯片跌幅缩小至7.5%,平均价格约3.34美元,16Gb芯片跌幅也约7%,平均价格约6.24美元,而4Gb芯片则是跌幅较重,约20%左右;在英鼎科技报价部分,8Gb的MLC芯片跌幅也约3~7.5%,16Gb芯片跌幅也约6%之内。
·         虽然MLC芯片报价跌幅止血,在SLC部分,之前由于产量有限,因此报价一度水涨船高,在需求高峰逐渐过后,1月上旬SLC合约价则是大幅回调,4Gb、8Gb和16Gb合约价的跌幅都达10~20%;惟目前SLC产能占整体NAND Flash市场产能只有约10%,MLC芯片则占90%。
·         以2008年全球NAND Flash市场来看,集邦科技预估,位成长率约130~140%之间,由于12吋晶圆厂产能不断开出,加上大多转往50奈米制程,预估2008年全球NAND Flash的50奈米比重可提升至60%;而根据英鼎科技预估,2008年的NAND Flash位成长率也约130%,显示2008年仍是NAND Flash大厂积极扩产的1年。
·         在NAND Flash应用产品方面,集邦科技最新统计指出,以手机、MP3/PMP播放器、数字相机、随身碟这4种应用端来看,2008年出货量都持续攀升。
·         其中,2008年手机的出货量将成长约10%,预计可达12.33亿支,其中具记忆卡插槽的比重可达50%;而数字相机出货量年增率可达14%,2008年预估量为1.3亿台;在随身碟市场方面,2008年增率约25%,预计可达1.7亿支;而在MP3/PMP播放器上,2008年的出货量年成长率可望达到20%,约接近2亿台左右,其中采用NAND Flash为接口的比重可达85%。
·         整体而言,集邦指出,2008年的NAND Flash市场主要还是以苹果的影响最大,然低价计算机和固态硬盘(SSD)的市场也逐渐兴起,若是这两种新应用的规模都扩大,价格可较过去持稳许多。

NAND和NOR flash详解
作者:未知   时间:2007-11-10 18:20:04  来自:网上转载  浏览次数:363  文字大小:【大】【中】【小】
NOR和NAND是现在市场上两种主要的非易失闪存技术。Intel于1988年首先开发出NOR flash技术,彻底改变了原先由EPROM和EEPROM一统天下的局面。紧接着,1989年,东芝公司发表了NAND flash结构,强调降低每比特的成本,更高的性能,并且象磁盘一样可以通过接口轻松升级。但是经过了十多年之后,仍然有相当多的硬件工程师分不清NOR和NAND闪存。
相“flash存储器”经常可以与相“NOR存储器”互换使用。许多业内人士也搞不清楚NAND闪存技术相对于NOR技术的优越之处,因为大多数情况下闪存只是用来存储少量的代码,这时NOR闪存更适合一些。而NAND则是高数据存储密度的理想解决方案。
NOR的特点是芯片内执行(XIP, eXecute In Place),这样应用程序可以直接在flash 闪存内运行,不必再把代码读到系统RAM中。NOR的传输效率很高,在1~4MB的小容量时具有很高的成本效益,但是很低的写入和擦除速度大大影响了它的性能。
NAND结构能提供极高的单元密度,可以达到高存储密度,并且写入和擦除的速度也很快。应用NAND的困难在于flash的管理和需要特殊的系统接口。
性能比较
flash闪存是非易失存储器,可以对称为块的存储器单元块进行擦写和再编程。任何flash器件的写入操作只能在空或已擦除的单元内进行,所以大多数情况下,在进行写入操作之前必须先执行擦除。NAND器件执行擦除操作是十分简单的,而NOR则要求在进行擦除前先要将目标块内所有的位都写为0。
由于擦除NOR器件时是以64~128KB的块进行的,执行一个写入/擦除操作的时间为5s,与此相反,擦除NAND器件是以8~32KB的块进行的,执行相同的操作最多只需要4ms。
执行擦除时块尺寸的不同进一步拉大了NOR和NADN之间的性能差距,统计表明,对于给定的一套写入操作(尤其是更新小文件时),更多的擦除操作必须在基于NOR的单元中进行。这样,当选择存储解决方案时,设计师必须权衡以下的各项因素。
● NOR的读速度比NAND稍快一些。
● NAND的写入速度比NOR快很多。
● NAND的4ms擦除速度远比NOR的5s快。
● 大多数写入操作需要先进行擦除操作。
● NAND的擦除单元更小,相应的擦除电路更少。
接口差别
NOR flash带有SRAM接口,有足够的地址引脚来寻址,可以很容易地存取其内部的每一个字节。
NAND器件使用复杂的I/O口来串行地存取数据,各个产品或厂商的方法可能各不相同。8个引脚用来传送控制、地址和数据信息。
NAND读和写操作采用512字节的块,这一点有点像硬盘管理此类操作,很自然地,基于NAND的存储器就可以取代硬盘或其他块设备。
容量和成本
NAND flash的单元尺寸几乎是NOR器件的一半,由于生产过程更为简单,NAND结构可以在给定的模具尺寸内提供更高的容量,也就相应地降低了价格。
NOR flash占据了容量为1~16MB闪存市场的大部分,而NAND flash只是用在8~128MB的产品当中,这也说明NOR主要应用在代码存储介质中,NAND适合于数据存储,NAND在CompactFlash、Secure Digital、PC Cards和MMC存储卡市场上所占份额最大。
可靠性和耐用性
采用flahs介质时一个需要重点考虑的问题是可靠性。对于需要扩展MTBF的系统来说,Flash是非常合适的存储方案。可以从寿命(耐用性)、位交换和坏块处理三个方面来比较NOR和NAND的可靠性。
寿命(耐用性)
在NAND闪存中每个块的最大擦写次数是一百万次,而NOR的擦写次数是十万次。NAND存储器除了具有10比1的块擦除周期优势,典型的NAND块尺寸要比NOR器件小8倍,每个NAND存储器块在给定的时间内的删除次数要少一些。
位交换
所有flash器件都受位交换现象的困扰。在某些情况下(很少见,NAND发生的次数要比NOR多),一个比特位会发生反转或被报告反转了。
一位的变化可能不很明显,但是如果发生在一个关键文件上,这个小小的故障可能导致系统停机。如果只是报告有问题,多读几次就可能解决了。
当然,如果这个位真的改变了,就必须采用错误探测/错误更正(EDC/ECC)算法。位反转的问题更多见于NAND闪存,NAND的供应商建议使用NAND闪存的时候,同时使用EDC/ECC算法。
这个问题对于用NAND存储多媒体信息时倒不是致命的。当然,如果用本地存储设备来存储操作系统、配置文件或其他敏感信息时,必须使用EDC/ECC系统以确保可靠性。
坏块处理
NAND器件中的坏块是随机分布的。以前也曾有过消除坏块的努力,但发现成品率太低,代价太高,根本不划算。
NAND器件需要对介质进行初始化扫描以发现坏块,并将坏块标记为不可用。在已制成的器件中,如果通过可靠的方法不能进行这项处理,将导致高故障率。
易于使用
可以非常直接地使用基于NOR的闪存,可以像其他存储器那样连接,并可以在上面直接运行代码。
由于需要I/O接口,NAND要复杂得多。各种NAND器件的存取方法因厂家而异。
在使用NAND器件时,必须先写入驱动程序,才能继续执行其他操作。向NAND器件写入信息需要相当的技巧,因为设计师绝不能向坏块写入,这就意味着在NAND器件上自始至终都必须进行虚拟映射。
软件支持
当讨论软件支持的时候,应该区别基本的读/写/擦操作和高一级的用于磁盘仿真和闪存管理算法的软件,包括性能优化。
在NOR器件上运行代码不需要任何的软件支持,在NAND器件上进行同样操作时,通常需要驱动程序,也就是内存技术驱动程序(MTD),NAND和NOR器件在进行写入和擦除操作时都需要MTD。
使用NOR器件时所需要的MTD要相对少一些,许多厂商都提供用于NOR器件的更高级软件,这其中包括M-System的TrueFFS驱动,该驱动被Wind River System、Microsoft、QNX Software System、Symbian和Intel等厂商所采用。
驱动还用于对DiskOnChip产品进行仿真和NAND闪存的管理,包括纠错、坏块处理和损耗平衡。
Numonyx:看好NOR闪存 寄望于PCM
出自:电子资讯时报
Numonyx公司表示,在2007年的NOR闪存市场上,Numonyx的份额为35.8%,高于持有32.9%份额的美国Spansion,夺得了冠军宝座。从2007年的非挥发性内存市场整体来看,Numonyx的份额也高达14.0%,继韩国三星电子(32.1%)、东芝(19.0%)之后,列第三位。
Numonyx(恒忆)公司是意法半导体(STMicroelectronics)、英特尔与美国Francisco Partners在今年3月联合成立的以生产NOR闪存为主业的内存合资公司。
Numonyx副总裁兼嵌入业务部门总经理Glen Hawk认为,尽管Numonyx擅长的NOR闪存受到了占有高市场份额的三星等公司的NAND闪存的挤压,NOR闪存不会在各种用途中逐渐被NAND闪存所取代。以手机为例,因为NOR闪存能够直接运行(eXecute In Place;XIP)程序,所以产品配备的RAM的容量可以小于不支持XIP的NAND闪存,因此在手机领域,NOR闪存今后还将保持其主流地位。据预测,在2008年上市的手机中,只配备NOR闪存的机型约占65%,同时配备NOR和NAND闪存的机型占18%,只配备NAND闪存的机型仅为17%。
关于Numonyx正在积极开发的新一代内存——相变内存(Phase Change Memory;PCM),Hawk谈到,我们正在供应利用90nm工艺制造的128M样品。Numonyx对PCM有非常高的期待,因为与NOR闪存相比,PCM的微细化还能发展若干代。而今后再对NOR闪存和NAND闪存进行微细化的话,各种问题就会趋于明显。特别是NAND闪存,随着微细化的发展,可靠性将会降低,必须予以纠错的数据比例也会增加。出于这种理由,对于固态硬盘(SSD)等负荷较重的用途,业内一般喜欢采用SLC(single level cell)型NAND闪存,而不是MLC(multi level cell)型NAND闪存。
至于在NOR闪存和NAND闪存有成本优势的情况下,如何引导用户采用PCM的问题,Hawk表示,PCM实现堪比NAND和NOR闪存的高集成度还需要一段时间。不过,即便是目前的PCM,估计也有客户会接受。PCM能够以比特为单位直接改写数据,无需进行数据删除。也就是说,“1”和“0”等数据可以写入内存阵列的任意比特区域,无需以区块为单位的删除处理。因此可以简化系统设计,对纠错的依赖程度可以降低。

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文章收入时间: 2008-6-30
Numonyx将采用日本尔必达的生产线制造NOR快闪记忆体
出自:SEMI 编辑 曹明霞
路透东京报道,英特尔的快闪记忆体(闪存)合资企业Numonyx周四表示,将透过日本尔必达记忆体生产NOR快闪记忆体,期以较低成本提升产出。此为尔必达最新的代工订单。
尔必达透过将较老旧的生产线外借给亟欲降低成本的晶片制造商,持续寻求降低自身受记忆体晶片价格波动的影响程度。NEC电子先前已决定采用尔必达的设备来生产显示器控制晶片。
尔必达公司发言人士表示,该公司将自2009年中起,由广岛厂为Numonyx进行代工,月产达1万片晶圆。尔必达的广岛厂月产能约12万片晶圆,其中较老旧的生产线月产月2.5万片。
Numonyx是意法半导体(STM)、英特尔和Francisco Partners的快闪记忆体合资企业。

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文章收入时间: 2008-7-11
Numonyx CEO亮相中国,全方位揭密英特尔意法合资公司
作者:孙昌旭
所属类别:计算机与OA I存储器件 I分立/无源器件 I制造/行业服务 I业界新闻

上网时间:2008年04月23日
自半年多前英特尔与意法宣布各自剥离闪存部门,成立新的合资公司起,这个新的合资公司就成为业界关注的焦点。而由于一直没有正式宣布成立,也没有向外界有更多的信息发布,其就像一个身披神秘面纱的巨人,令业界不断猜疑,从其神秘的名字,到其运营,业务定位、产能,以及与英特尔、意法、海力士、美光这几个合作伙伴之间的暧昧关系,都充满着神秘色彩。
昨天,也就是Numonyx正式宣布成立的第21天,新公司CEO Brian Harrison首次亮相中国,特邀两家核心电子媒体进行了采访,全方位就以上业界关心的问题进行解疑。Harrison之前是英特尔公司副总裁兼闪存产品部总经理。

Brian Harrison:我们不会因为玩规模而牺牲利润,我们要保证充足的现金流,为用户提供更高层面的支持,比如系统级的支持
只做领先,不做老大
之前,业界一直关心这家新成立的闪存公司如何定位自己,它会如何与目前闪存界的老大三星竞争。没想到,Harrison一开口就对《国际电子商情》记者说道:“我们的策略不是成为规模最大的闪存厂商。我们不会像竞争对手那样每年花巨额来投建新的厂房,我们希望通过英特尔与意法的强强合作,来提升效率和盈利能力,我们只做闪存领域领先的厂商。”
他指出,有些竞争对手,为了扩大市场份额,每年都投入几十亿美元建厂,然后再实施降价策略,这对于闪存业的发展不健康。如今建立一个新300mm晶圆厂至少需要30亿美元。“我们不会参与这种‘军备竞赛’。”他称:“我们不会因为要做最大的玩家而牺牲利益,包括用户的利益。我们会通过提供系统级的方案,为用户提供更高层面的服务,比如针对不同的细分客户的方案、针对不同嵌入式市场的MCP以及软件支持等。”
虽然他表示不参与这种“军备竞赛”式的建厂,但是他也承认产能是作为领先闪存厂商所必备的条件,“因此,我们要找到临介点规模。”他说,“也就是既要保证产能,也要保证充足的现金流,不能盲目建厂。这里,我们会用到合作伙伴的产能,比如海力士。”
他解释,从目前的策略来看,新公司NOR闪存全部是自已生产,公司拥有6个200mm晶圆厂和3个300mm晶圆厂,后者分别位于以色列、新加坡和意大利。而在NAND闪存方面,他们更多选择了外包给合作伙伴无锡海力士。“我们与海力士的合伴关系非常重要。必要时,我们会投资海力士,扩大其产能。”
其实,Numonyx目前采取这种策略的一个重要原因是,它对NAND产能的需求并不高,因为它目前销售额的90%来自于NOR市场。
NOR占收入9成,NAND是未来增长点
Harrison表示,从目前的业务来看,公司重点关注的是无线手机市场,该市场占公司业务的75%以上,其它两个市场是嵌入式市场和数据存储市场。预计今年的销售额为30亿美元,而NOR闪存将会占到的9成以上,而NAND闪存仅占10%,“但是未来,NAND的增长率肯定比NOR大,嵌入式市场与数据存储市场会成长很快,最终,NOR与NAND两个产品线在Numonyx公司会达到一个平衡,但是不会很快达到平衡。”Harrison对《国际电子商情》记者说道。
据iSuppli的最新数据,Numonyx去年在全球NOR市场所占份额达35.8%,位列榜首。并且,在手机非易失存储器(NVM)市场(包括NOR与NAND)也是第一。“无线市场是我们最关注的一个市场。”他称。
在谈到NOR领域的最大竞争对手时,他说道:“我们在工艺上领先对手一年多时间。我们2006年Q2就开始生产65nm的NOR闪存,而对手只是一个季度前才开始生产。而在45nm工艺方面,我们计划今年投入量产,而对手至少还要一年多才会投入量产。因为按行业惯例,一个工艺量产一年半后,才会投入下一代的工艺。”
但是,在手机市场它还要面对另一个非常强的对手——三星。三星现在以MCP方式快速吞食手机市场,以NAND+SDRAM或DRAM挤占NOR的份额。对此,Harrisson评论道:“三星是一个非常强劲的竞争对手,我们非常关注。我们的优势在于,我们的策略是只服务于客户,而不会与客户竞争。这一点上,某些竞争对手做不到,他们一方面是客户的供应商,但同时也会在某些产品上与客户竞争。比如三星,他自己也做SSD卡和SD卡,同时还提供多媒体处理器,这样与不同的客户在产品上形成竞争。”
对于嵌入式市场,Numonyx也是非常重视,是他们下一步要重点关注的领域。包括TV、机顶盒、汽车以及工业控制领域。“在这一市场,我们会针对细分客户,提供定制的方案。”他表示。因此,Numonyx还宣布在中国上海成立亚洲嵌入式产品研发部门,专门针对手机、消费电子与汽车等市场开发方案。另外,还成立了专门的封装技术开发中心,针对目前市场上流行的MCP需求,“新公司将会在MCP上进行更多的创新。”Harrison表示,“因为我们有全面的产品线,从NOR,到NAND,再到DRAM。我们可以为客户提供定制的MCP。”不过,他解释,Numonyx的DRAM仅用于自己的MCP,不会对外出售。
谈到数据存储市场(各种闪存卡,USB Dongle等市场),Harisson明确表示:“我们不会做该市场第一的位置。”他继续解释道:“我们在NAND市场的策略是与我们的NOR形成互补,为客户提供系统级方案。在数据市场,我们要利用我们的软件优势。”
而对于另一个将来会对NAND产生大量需求的领域——PC领域,Harrison也表示不是他们关注的重点。当然,这里另有原因,即它和IM Flash(美光与英特尔闪存合资公司)之间的默契。
Numonyx与IM Flash公司之间的默契
“PC市场很重要,对NAND的需求巨大,但是不是我们的重点。英特尔与美光的合资公司IM Flash将会重点关注此领域。”Harrison对《国际电子商情》记者表示。
他解释,Numonyx的与IM Flash没有什么关系,我们也不会采用IM工厂生产的NAND闪存,我们只向无锡海力士外包NAND闪存。但是英特尔仍是IM Flash的股东,英特尔会与美光继续合作,主要产品是NAND闪存,重点关注于PC市场的应用。当然在嵌入式市场IM Flash也会有部分应用,有少许竞争,但总的来说,我们不会与IM Flash直接竞争。这可能是他们早已达成的一种默契吧。
同时,他也表示,Numonyx会时刻关注PC市场,因为PC市场的巨大需求会影响NAND的价格,“我们会平衡这个市场关系,力争保持NAND价格稳定。”
下一个杀手锏——PCM
伴随着Numonyx宣布成立,PCM(相变移位存储器)——这种新兴的存储技术也从后台走向前台,并且,PCM也成为新成立的Numonyx公司一个有力的杀手锏。
“很多公司都表示在研发PCM技术,但是真正做到成熟的只有英特尔与意法半导体。”Harrison对《国际电子商情》记者表示,“我们两家公司共同研发这种技术已有近七年,现在已有完整的原型展示,并且已在用在不少核心客户的产品设计中了。明年,我们的PCM就可以量产。”
他解释,PCM是一种全新的非易失存储技术,它不同于现在所有的闪存技术。PCM同时兼具有NOR快速读的能力、NAND快速写的能力,以及DRAM对单个字节修改的能力。“PCM不会用来替代目前的某类存储技术,而是会基于PCM创造一些新兴的应用。”他举例道,“这就像之前,闪存技术诞生时,它并没有完全替代原有的EEPROM,而是开创了很多新兴的应用,PCM也会如此神奇的作用。”
虽然对PCM的期望很高,但是开始时,PCM首先替代的可能仍是一些NOR代码存储的市场。他透露首批小样产的PCM密度也不高,为128Mb的产品,且仅采用了90nm的工艺。不过,很快PCM就会走向高密度应用,并且会采用45nm的工艺大规模量产,将具有价格优势。“因为PCM的另一个优势就是它对生产工艺的改进。它突破了传统闪存在工艺方面的制约,可以很顺利地按照摩尔定律走下去,因而未来将具有很大的成本优势。”Harrison表示。
1+1是否大于2?
1+1是否大于2?来自不同国家的企业文化能否相融?我们看到太多由于企业文化的巨大差异而导致1+1并不大于2的教训。那么,Numonyx呢,它将会是一种什么样的企业文化?
来自英特尔前副总裁的Harrison对于创造一个新的企业文化充满信心。他表示,英特尔与意法的文化的确差异很大:英特尔行事严格,一切按规章办事;意法半导体则更灵活,并能迅速地把握市场特点。“因此,我们两家公司相辅相成、相得益彰,将会创造出一种全新的企业文化。”他补充道:“另一个很重要的动力则是,我们现在员工士气高涨,因为他们之前所在的部门,并不是公司的主营业务,而现在闪存是我们的主营业务,他们都觉得自己非常重要。”
最后,他对于大家一直迷惑的Numonyx这一公司名的含义做了诠注:Numonyx是古代希腊神话故事中“记忆之神”的名字。“我们作过一个小调查,用户希望能有一种增强他们记忆的设备,比如助忆器等。因此,我们取了这一名字。”他还玩笑道:“我觉得中文名字‘恒忆’取得更好。”
Spansion tops Intel in tough NOR flash market
Date: ??, 2007
By: , Solid State Technology
Market conditions for NOR flash memory weren’t as harsh in 2006 as they were in 2005, but it was still no picnic with ASP getting pummeled, especially in the mobile phone sector, according to data from iSuppli Corp.

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Worldwide NOR flash revenue rose about 8.1% to $8.49 billion in 2006, led by new king Spansion, which enjoyed 25% growth to take the top spot for the year, and tack on four percentage points to its annual market share (30.4%). Nos. 3-4, STMicroelectronics and Samsung, also surpassed the market’s total growth, with 21.2% and 36.1%, respectively, while Intel lagged behind in a tough year, falling nearly 10%.
Despite rebounding from a “brutal” 15.5% decline in 2005, the NOR flash market was still a tough place to be in 2006, according to Mark DeVoss, senior analyst with iSuppli. Despite increasing unit shipments, suppliers continued to post losses due to severely eroding ASPs in all market segments, but particularly in the largest market segment of mobile phones, he said, in a statement.
Spansion posted the top revenues in the segment in 4Q for the fifth consecutive quarter, but its $687 million in revenues were about 5% below expectations, and the company missed breakeven operating margins, “attributable mainly to a large miss at a single customer in the mobile-phone segment,” according to the analyst firm. Intel, meanwhile, boosted NOR flash sales by nearly 14% in 4Q to $531 million, which suggests it is “girding itself for a head-to-head battle with Spansion,” the firm said.
Intel and ST had a particularly challenging time this past year in the NOR flash segment, both trying to integrate their NAND flash operations and prop up bottom lines, and rumors have swirled about a possible consolidation or even an exit from the market. In December ST essentially created a separate flash memory group amid a product business reorg, to address “industry consolidation and financial deconsolidation.”
WORLDWIDE HIGHLIGHTS
Global sales of semiconductors rose 8.9% to a record $247.7 billion in 2006, driven mainly by a host of consumer-oriented end products including cell phones and HDTV sets, according to final tallies by the Semiconductor Industry Association (SIA). Chip sales in December fell 3.6% from the prior month, per the usual rampup to meet holiday demand, but were up 9% from December 2005. Sales for the entire fourth quarter were also up 9% year-on-year, and 1.9% vs. 3Q06, to $65.2 billion. Growth was driven by cell phones, MP3 players, and HDTV sets, all of which are seeing lower costs and improved functionality due to increased use of semiconductor technology, noted SIA President George Scalise.
North American suppliers of semiconductor manufacturing equipment enjoyed a double-digit boost in demand for their tools to kickstart 2007, and sales picked up as well, mainly due to capacity investments from memory firms, according to the latest data from SEMI. Worldwide billings (a three-month average) totaled $1.617 billion in January, a 9.1% increase from December, and 28.4% higher than January 2006. Bookings, meanwhile, rose 14.1% sequentially and almost 40% year-on-year to $1.708 billion. The January B:B rose to 1.06, meaning that $106 worth of orders were received for every $100 of product billed for the month.
Wafer demand surged in 2006 after moderate single-digit growth in 2005, with both revenues and shipments up >20% due in large part to memory investments and growing adoption of 300mm processing, according to new data from SEMI. Silicon wafer area shipments totaled 7996 million square inches (MSI), a 20.3% increase from last year, when shipments rose just 6.1%, thanks to an increasing mix of 300mm wafer products. Revenues also achieved double-digit growth (26.7% to $10.0 billion), following just 8.2% growth in 2005. The final 2006 results suggest that 4Q06 wafer shipments were essentially flat from 3Q, recording 2072 MSI.
USA
Applied Materials Inc. says it will cease development of beamline implant products, close its Applied Implant Technologies group in Horsham, UK, and phase support including new and refurbished tools into its global services arm. About 270 employees will be affected by the closure, which is expected to be completed by year’s end at a rough cost of $90-$130 million.
Intel Corp. has tipped a “research chip” programmable processor with a single 80-core chip that achieves “teraflops performance” (trillions of calculations/sec), and consumes just 62W of power, less than that of some of today’s single-core processors. Future “tera-scale” research will involve developing more prototypes with general-purpose Intel Architecture-based cores, and adding 3D-stacked memory.
Honeywell Electronic Materials, Tempe, AZ, says it will invest >$1 million to expand its advanced packaging materials R&D center in Spokane, WA, by year’s end, adding ~85 new pieces of equipment for more work on thermal interface materials, and adding a new metrology lab to replicate customer manufacturing obstacles and test for solutions.
ASIAFOCUS
In a paper at the International Solid State Circuits Conference (ISSCC), Renesas Technology Corp. and Matsushita Electric Industrial Co. Ltd. say they have developed a technique that achieves stable operation with 45nm bulk CMOS, instead of silicon-on-insulator (SOI), for SRAM that can be embedded in system-on-a-chip (SoC) devices and microprocessors. The six-transistor type SRAM memory has two elements: a read-assist circuit that employs resistance of passive elements in a compensation function (laid out like a memory cell) and adjusts voltage automatically with respect to temperature and process variations; the other element is a write-assist circuit using eight hierarchically structured power supply lines to reduce power supply line capacitance in critical areas.
NXP Semiconductors (née Philips Semiconductors) and Taiwan’s Advanced Semiconductor Engineering Inc. (ASE) have agreed to form a joint venture in China to offer semiconductor testing and packaging for domestic and international markets across a range of semiconductors such as mobile communications, consumer electronics, and automotive products. The ASE-majority-owned venture (60/40), scheduled to begin operations in 2Q07, will be housed at NXP’s existing manufacturing site in Suzhou, and will utilize NXP’s Suzhou-based testing and packaging operation.
STMicroelectronics has expanded its partnership with India’s BITS Pilani and IIT Delhi to combine its capabilities with the two institutes’ research capabilities, to proliferate VLSI design and embedded systems knowledge.
Sony Corp. plans to slash its chip spending in the next few years, and may look to outsource production of the next version of chips used in its PlayStation 3 gaming console, in a move to improve profitability. Sony, which already makes 90nm?65nm Cell chips for the PS3 and plans to move to a 45nm version in late 2008 or early 2009, spent about $3.8 billion on semiconductor investments in the three years since April 2004, but those investments are likely to come down “significantly,” said executive deputy president Yutaka Nakagawa, quoted by Reuters.
Air Products has broken ground on a new plant to produce nitrogen trifluoride (NF3), used in chamber cleaning processes for semiconductor and flat-panel manufacturing, adjacent to the company’s existing facilities in Ulsan, South Korea. Phase One of the new site will ramp to around 500 metric tons/year by late 2007, about 20% of the company’s projected NF3 global output.
GSI Group, a maker of motion control and laser-based components, says it will move additional laser and high-speed air-bearing spindle manufacturing operations from two of its UK facilities to Suzhou, China, by the end of this year.
Gigaphoton has completed construction of a new building at is headquarters in Oyama, Japan, including a Class-1000 cleanroom with expanded R&D capabilities, laser light source maintenance training, customer support administration functions, and a spare parts warehouse. The extra facility will double manufacturing capacity for the company’s laser systems by as early as April.
EUROFOCUS
Silicon Laboratories Inc. has agreed to sell its cellular communications business to NXP Semiconductors (née Philips’ chip business) for $285 million in cash, in what NXP’s top exec deemed “a first step in the upcoming wireless industry consolidation.” The deal incorporates Silicon Labs’ Aero RF CMOS technology-based transceivers for cell phones, as well as monolithic cellular systems chips (the AeroFONE single-chip phone and power amplifier product lines).
Infineon Technologies AG says that it has been selected by Nokia to supply baseband and RF chips for GSM mobile handsets. Infineon’s E-Gold voice single-chip system-on-chip, combining a baseband processor, radio frequency transceiver, power management unit and RAM, will go in “selected future entry-level phones.”
Advanced Energy Industries Inc. said it will close its RF components operation in Stolberg, Germany, and transfer manufacturing operations mostly to facilities in China and the US by October of this year. The Stolberg location, acquired with the March 2002 purchase of Dressler HF Technik GmbH, focuses on RF power products, including power generators that are sold primarily to semiconductor capital equipment and solar cell manufacturing customers, as well as other RF products, including matching networks, high-power generators, and linear amplifiers. The business currently contributes to approximately 5% of the AE’s total annual revenue.
A UK-based consortium of companies has won business from the DTI to research medical applications of a new MEMS microgenerator. The two-year “Self-Energizing Implantable Medical Micro Systems” (SIMM) project, funded with GBP 500K (US $976K) matched by the participants, will prototype a device capable of harvesting energy from movement in or on the body, to provide power and prolong the life of electronic medical implant devices such as cardiac pacemakers, prosthetic joint wear monitors, and nerve stimulation.
The Linde Group has sold BOC Edwards’ Polish gases activities to Air Products and Chemicals Inc. for €370 million (~US $481.3 million), a divestiture required by antitrust conditions arising from Linde’s Sept. 2006 acquisition of the BOC Group.
What is the difference between NAND and NOR Flash?
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What is the difference between NAND and NOR Flash?
Though they are both considered leading non-volatile Flash memory technologies, NAND and NOR Flash meet completely different design needs based on their individual attributes. NOR offers faster read speed and random access capabilities, making it suitable for code storage in devices such as PDAs and cell phones.  However, with NOR technology, write and erase functions are slow compared to NAND.  NOR also has a larger memory cell size than NAND, limiting scaling capabilities and therefore achievable bit density compared to NAND.  Since code storage tends to require lower density memory than file storage, NOR’s larger cell size is not considered a concern when used in these applications.
Conversely, NAND offers fast write/erase capability and is slower than NOR in the area of read speed.  NAND is, however, more than sufficient for a majority of consumer applications such as digital video, music or data storage.  NAND’s fast write/erase speed combined with its higher available densities and a lower cost-per-bit than NOR make it the favored technology for file storage in a host of consumer applications.  Offering users the ability to rewrite data quickly and repeatedly, NAND is typically used for storing large quantities of information in devices such as Flash drives, MP3 players, multi-function cell phones, digital cameras and USB drives.
The following diagram compares typical NOR and NAND read, program and erase speeds:

1. For purposes of measuring data transfer rate in this context, megabits per second MB/s and/or MBps = 1,000,000 bytes per second.
2. When used herein in relation to memory density, megabit and/or Mb means 1,024x1,024 = 1,048,576 bits.  Usable capacity may be less.  For details, please refer to specifications.
3. When used herein in relation to memory density, gigabit and/or Gb means 1,024x1,024x1,024 = 1,073,741,824 bits.  Usable capacity may be less.  For details, please refer to specifications.
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NAND and NOR Technology Overview
Flash Performance for Consumer Electronics App. Note
Company Overview
SDCard Brochure
Flash Fact Sheet
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3G iPhone 199美元背后的真相与趋势
郭明錤/DIGITIMES 2008/07/11
苹果于2008年6月9日举办的WWDC (Worldwide Developers Conference),宣传海报上印著2座桥梁,以及「A landmark event. In more ways than one.」。除代表WWDC一改过去以Mac为主角,而由iPhone当家外,更代表在苹果心中,iPhone将逐渐取代iPod,与Mac成为2大核心事业。
WWDC中最引人注目的话题,乃宣布支持3G的新版iPhone,与199美元的震撼低价位。除支持3G与199美元的低价外,苹果 (Apple) CEO Steve Jobs亦宣布许多重要消息。然而,正所谓魔鬼都在细节中,特别是易被忽略、没有直接公布的细节,可能比台面上的信息更为重要。
3G iPhone登场 苹果力推5项新卖点
苹果于WWDC 2008上公布 3G iPhone时,同时强调5个新卖点。
首先,加入可说是众望所归的3G传输规格与AGPS。前者大幅提升传输速度,改善第一代iPhone因采用EDGE而为人所诟病的低传输速度,后者则可提供比GPS更快速且精确的定位,满足手持装置使用者对地理信息的需求。
其次,苹果发布名为iPhone 2.0的软件更新,内容包括更新操作系统、提供iPhone的SDK (Software Development Kit),让第3方软件商可开发对应iPhone的应用程序、可下载第3方软件商开发的应用程序平台App Store、支持苹果推出的MobileMe (原名为.Mac) 网络服务,以及查找联系人、增加语系支持、可读取Office与iWork档案与工程计算机等较细部的功能。
接著,为吸引更多企业用户,软件更新也强化与企业信息环境整合。
此外,苹果大幅提升销售 3G iPhone的国家数量,从第一代iPhone的6个国家,增加至73个国家,当中包括美国、英国、日本等24个国家,将于2008年7月11日上市。其余国家则预计年底在前可上市,并可能会持续增加销售国家数量。
最后,则是震撼市场的低售价。3G iPhone分为8GB与16GB 2个版本,前者定价199美元,后者为299美元。
不满足2008年1,000万支销量 199美元震撼出手
苹果于2007年1月于Macworld宣布推出iPhone时,曾定下2008年达1,000万支的销售目标。截至WWDC 2008前,iPhone全球销售已突破600万支。一般预估照此销售趋势,加上推出3G版、佳节带动销售等因素,苹果应可达到其宣布之销售目标。
然依照WWDC所宣布的内容,虽苹果无更动销售目标,但可明显看出,苹果绝对不满足于原本制定的销售目标,投资银行CLSA Emerging Markets甚至预估,iPhone将可在2008年,因199美元震憾价与丰富高功能,达到1,800万支的销量。
朝三暮四与朝四暮三  199美元为数字游戏
WWDC 2008中最受众人注目的,当属3G iPhone 8GB版本仅售199美元。
一般而言,手机价格区隔,大致分为99美元以下的低阶市场、100~299美元的中阶市场与300美元以上的高阶市场。第一代8GB iPhone在WWDC 2008前停产时售价为399美元,从iPhone创新使用体验与功能来看,被视作高阶手机当之无愧,然3G iPhone在更新软硬件后,价格不增反降,高阶的规格却仅需中阶的市场价位便可购得,为引起震撼的关键原因。
然苹果却没在WWDC上说清楚,此价位为绑约价。
在不考虑税金与开机费用下,以AT&T来说,第一代iPhone为399美元,还需签2年约、支付每月60美元的费用 (包括450分钟通话费与无限制的EDGE传输费),故2年下来,使用者共需支付1,839美元。
而 3G iPhone为199美元,亦需签2年约,每月支付基本通话费率40美元,并可追加每月30美元3G无限制使用的费率方案,假设绝大部分的使用者,均会申请3G吃到饱方案下,使用者2年下来,共需支付1,879美元。
换言之,以AT&T的例子来看,若使用者在基本的通话服务外,再申请3G资料传输吃到饱服务,2年下来,其实花费比第一代iPhone还贵,故行动服务业者虽销售较低价的iPhone,但透过较高的服务费率回本营利,客观看来,不过是朝四暮三与朝三暮四的数字游戏。
也然进一步思考,为何「人性」会被此种宣传方式影响,以及苹果如何塑造此种宣传情境?可能更为重要。
大众心理层面为关键 解读199美元的影响力
在经济不景气下,若想让精打细算的消费者掏钱,除满足其需求外,价格因素乃相当重要的因素。Jobs在WWDC 2008中亦提到,针对美国使用者调查,发现有56%的受访者认为第一代iPhone售价太贵,为没有购买的最主要原因。
但站在厂商立场,也需赚取合理利润,故如何拿捏供需间的价格平衡点,极为关键。而以美国市场而言,多少价位能影响消费者购买决策?根据IDC调查,此「心理价位」为200美元。
而 3G iPhone符合「200美元」此能影响消费者的心理价位,在价位已构成冲动性购买条件下,虽需绑通话服务约,然使用者若有「反正用其它手机,也需缴纳服务费用」的想法,且原本就被iPhone的特色所吸引,那么将有极大诱因换购iPhone。
然因 3G iPhone购入价,不仅与苹果本身的iPod nano 8GB相同,甚至比自家的iPod touch 8GB还便宜100美元,故上述提到之换购iPhone的使用者,定将会包括部分准备添购iPod nano与iPod touch的人。然苹果此举更有可能吸引到更多原本不打算购买苹果产品的人,整体下来对苹果还是有正面帮助。
此外,一般而言,即便功能差不多,但苹果能依靠品牌价值与卓越的设计,订出较高售价。而 iPhone 3G 打出199美元的低价宣传,对许多认同苹果品牌、但过去因价格而怯步的使用者,有相当大的吸引力。
从3G iPhone的定价,不难看出苹果的决策目标,乃将3G iPhone推向大众市场,而非仅针对玩家,或苹果品牌忠诚度高的使用者。
不过,透过与服务绑约以调降售价门槛早已行之有年,这虽是有力的普及武器,却不一定可以持续竞争优势。故同时亦须关注,极端重视产品体验的苹果,如何在硬件与软件上,打造 3G iPhone的竞争力,作为规划未来产品的重要参考。
硬件设计更动 规格与外观并进
从新版iPhone的硬件设计中,亦可看出更动之处,与推向大众市场的定价相辅相成。
硬件设计可约略分2个部分,包括规格与外观, 3G iPhone 在规格上大部分承袭第一代iPhone,最主要有3个变更点。
首先,传输规格由GSM改为已成主流的3G (UMTS/HSDPA)。此外,苹果在3G iPhone中加入GPS,并透过软件辅助,提供更精确且快速定位的AGPS功能。图资方面,除原本就内建的Google Map外,GPS大厂TomTom也已宣布,将提供iPhone用的导航地图软件。
最后,新版iPhone增加环境光源传感器,能随外在环境光源变化,改变屏幕亮度,有助提供舒适的浏览画面,并延长电池续航力,以符合长时间使用要求。
除规格外, 3G iPhone在产品外观上,最大改变为背壳改采塑料材质,从最厚的中心处,勾勒出圆弧状,滑至较薄处的四周边缘。8GB的版本仅黑色,而16GB的版本则有黑白2色可选。
相较于第一代iPhone背壳为金属材质, 3G iPhone采用塑料材质,可能有几个好处,包括:1. 降低成本。2. 降低金属屏蔽效应, 3G iPhone在无线讯号传输方面,增加AGPS,故采塑料背壳,可有较佳收讯。3. 第一代iPhone因背壳无弧度,加上金属材质,故易手滑,而3G iPhone背壳为圆弧状,加上塑料材质,可有较稳定握感,且塑料因可塑性较大,较易设计出此种圆弧外观。4. 第一代iPhone重135公克, 3G iPhone重133公克,考量到3G iPhone多1颗传感器与GPS,且可能增加电池电量下,若采金属材质,肯定会比第一代iPhone重,让握感不佳,进而影响市场接受度。
除上述因材料的物理特性所造成差异外,若能善用塑料的弹性与韧性,可塑造让人类感觉温暖与柔顺的触觉。很巧的是,苹果笔记型计算机(NB)中,相较于高阶MacBook Pro的金属外壳,低阶的MacBook外壳材料亦为塑料,若这意味著,苹果认为塑料材质在触觉认知上,较受一般大众欢迎,则iPhone在触感设计上,可说延续此思维。
iPhone 2.0 强化软件与服务特色
iPhone透过软硬整合所建立的进入障碍,终究会被后进者赶上。故苹果发布名为iPhone 2.0的软件更新,以强化其竞争优势。
iPhone 2.0主要包括:公布供第3方软件开发者用的iPhone SDK (Software Development Kit)、建立下载第3方软件的平台App Store、可协助稳定运作的Push to Notification机制、提升与企业IT环境整合程度与支持网络服务MobileMe。
打造行动服务开发平台 App Store为通路推手
因iPhone具备操作丰富体验,故让许多软件开发者跃跃欲试,而开发者除可打造适合iPhone浏览与阅读的网站外,亦可用苹果公布的SDK,开发可直接在iPhone操作系统OS X上运作的原生 ( Native ) 软件,如利用OpenGL开发3D游戏等。
而未来开发者将开发完毕的程序交由苹果审查后,可透过名为App Store的平台发布其作品 (苹果审查重点,主要在于不能让iPhone运作不稳定、与色情等有关),供使用者浏览、安装、更新与解除安装。开发者可为程序应用定价,并需将销售金额的30%分给苹果,至于信用卡手续费与主机代管等费用,则由苹果负担。
此举可说是创造3赢的策略,除让使用者可安心自App store下载并安装,也让全球软件开发者,利用iPhone资源创造更多的应用程序与服务,满足其面对大众市场之多元化需求,以提升其销售数量,并进一步吸引更多软件开发者投入,创造正向循环的平台生态。
而苹果优异的设计功力,也展现在SDK上。SDK中的Interface Builder,可协助快速开发出美观的应用程序,这方面可说领先其它手机操作系统。
但在iPhone OS X上开发软件的环境限制还不少。开发者须拥有Mac,且开发语言为较少见的Object C,相较下Google的手机操作系统Android,可在Winodws、Mac与Linux上开发,且使用普及的Java,而这也是同样在发布3个月后,Android的SDK下载次数超过OS X 3倍、达75万次的原因,不过,考量到苹果的计算机市占率不到全球计算机市场的10%,不难看出开发者对OS X拥有高度兴趣。
据苹果说法,App Store首发将有500种应用,当中25%为免费。 若苹果能建立起上述提及之正向循环机制,结合iPhone低价所推动的高销售量,则会是相当强的竞争优势,即便其它后进手机厂商,做出操作体验不输、甚至胜过iPhone的产品,因应用程序不如iPhone丰富,故也难取代其地位。
然App Store亦存在推广隐忧。因iPhone的推广需与电信业者合作,但若让苹果一手掌控应用加值服务的来源,如此恐将会让电信业者,变成如同现在的固网或ISP一样,仅为单纯提供上网服务的角色。
而这也是苹果不欢迎JAVA进驻iPhone的原因。除JAVA运作需较多资源外,若程序开发者可透过JAVA开发、甚至发布程序,则苹果对开发者掌控度将降低,且可能流失App Stroe收入。
提升运作稳定度 隐含新型态行动服务可能
据苹果调查,第一代iPhone使用者中,有80%的人使用超过10种功能,而这也是拜iPhone的设计与创新界面之赐,因此未来App Store的出现,可预期会有越来越多的程序在iPhone上运作,而这对使用稳定度是一大挑战,故苹果规定,使用SDK开发的程序,将不可在背景执行,以确保系统资源能做最有效的利用。
而这也是现在Windows Mobile手机最大的问题,即使用者以为已经关掉程序,但其实程序仍在背景运作,因此造成系统不稳定。
然让程序在背景执行有其便利性,如在PC上开启即时通讯时 (如MSN等),使用者可切换到其它应用程序,而让即时通讯在背景执行,如此当他人传讯时,即时通讯可立即接受并提醒使用者。有监于此,苹果设立名为Push to Notification的机制,让应用程序在未启动下,第3方软件开发者得以利用苹果的Push Application Service,透过网际网络在iPhone上以文字或声音等形式,提醒使用者有更新信息,使用者若有需求,则可开启应用程序进一步确认。
此种设计可在维持操作系统的稳定运作下,不牺牲使用者便利,然Push to Notification有趣之处,在于这可能也是一种广告的发布机制。在行动广告模式仍不明朗、但被一片看好的今日,此种机制的应用发展,值得关注。
欲一举通吃消费与企业市场  挑战BlackBerry龙头地位
以2008年第1季来看,iPhone在北美智能型手机市占率约19.2%,与拥有44.5%市占率的BlackBerry差距可说不小。而这中间的差距,在于BlackBerry为目前最成功的商业人士用手机。
故iPhone 2.0亦强化与企业环境整合,包括支持Microsoft Exchange ActiveSync与Cisco IPSec VPN,前者可让建置Exchange Server的企业,在iPhone上使用Push e-mail、calendar与contact功能,后者则让iPhone连上公司网路时,透过封包加密确保信息传输安全。
此外,iPhone 2.0亦可直接开启微软的Office或苹果的iWork等文书档案,满足商业人士阅读文件的需求。
然此举未必能就此打动企业人士的心。对许多企业人士而言,较喜欢实体键盘输入,而iPhone仅有虚拟键盘,故还需一段市场教育与适应期。因RIM同时提供企业服务器端的解决方案,可与BlackBerry有更好搭配,此种便利且安全的解决方案,以及在企业市场的专业品牌形象,亦是苹果目前所欠缺。
而从RIM将推出亦诉求触控与消费的「Thunder」机种,可看出其对iPhone的顾虑。而这也可能意味,未来消费与商务手机的界线,在产品功能上,将不若现在明显。
.Mac改头换面 整合原生与网络应用
此外,苹果亦推出前身为.Mac、名为MobileMe的网络服务。MobileMe为许多网络服务的总称,提供共20GB的空间,让不同的服务存取,内容包括3大项。
首先是同步不同产品间的使用状态与信息。MobileMe可让PC、Mac、iPhone间同步如e-mail联系人、书签等信息,若其中一个设备更新信息,则能让其它设备同步更新。而若使用者拥有2台以上Mac,可进行更细部的同步,如桌面或应用程序的设定、用操作本机目录的方式使用网络硬碟以及远端操作第2台Mac桌面。
其次,MobileMe可与原生应用软件整合,这部分主针对苹果产品。如Mac使用者,可用苹果的相片编辑软件iPhoto处理完后,直接发布到网络与好友共享,可说整合原生软件的功能与网络服务的便捷,在iPhone上,主要着重如与e-mail、行事历软件的结合,提供Push e-mail、Push Calendar等主动更新信息的服务。
最后,苹果利用SproutCore,开发类似桌面应用程序操作体验的网站服务,让使用者可用桌面如拖曳等方式,操作网站服务。这些网站服务包括e-mail、相簿、网络硬碟等。使用者仅需开启浏览器,便可使用上述服务。
然MobileMe虽有上述特色,但考量到需年费99美元,类似的服务多半网络上已有,且不乏免费者,从替代性角度看,使用者未必会因为良好的整合与操作体验而买单。而若同时使用Mac与iPhone,MobileMe方能发挥最大效益,加上这种使用者多半对苹果品牌有不低的认同,较愿意掏钱,故上述使用者应为主要目标客户群。
整合网络服务为硬件未来发展重要关键,特别是对诉求可随时上网、但体积轻薄的产品,从技术角度看,体积轻薄往往代表著效能或功能上有所限制,此时便可透过网络补足或强化。此外,不同设备间,若有网络平台可供使用者同步信息,则能强化产品特色,提升客户的黏著性与忠诚度。
机关算尽仍不如天算? 剖析苹果且战且走的决策思维
至此,当较能明确看出苹果的3G iPhone布局:1. 以低价提升市场销量、2. 推出可发挥iPhone特色的服务、3. 建立可随iPhone销量提升而强化其优势的平台机制。
也因此,当所有手机制造商,都在以追赶或超越iPhone的软硬整合产品特色为目标时,iPhone可说已把手机竞争,提升至服务与平台层次。
然更进一步思考,若此种模式若能在2007年、第一代iPhone就开始,为何不做?为何不在第一代iPhone便定下199美元的震撼价,且推出具备 3G iPhone的软硬件特色?
第1个可能性,即苹果原本认定消费者会因iPhone特色而花大钱,但却踢到铁板,因此调降售价。从苹果2007年调降售价,加上2008年初开始,有台厂供应链囤积iPhone零组件消息传出,可见其销售不如苹果预期。此外,6~7成以上的iPhone均在美国售出,有市场过于集中之风险。照此看来,iPhone虽引起极大注目,然其销售表现,似乎并不全然与其名声相配。
加上Google的Android手机目前的展示效果已有iPhone 7~8成的表现水平,且诺基亚 (Nokia) 与微软亦不可能坐以待毙。故iPhone独领风骚的日子已不多,若不能在一枝独秀时提升普及率,则后续面临竞争时,在销售上将更为辛苦,且大力推广的SDK与App Store等亦会事倍功半,故有强烈动机,祭出刺激销售量的方案。
而因全球经济持续不景气,加上第一代iPhone因售价过高故销售不如预期,因此需降低购入门槛,才能有效拓展销售量,并搭配软硬件变动设计,如已成主流的3G等,以求创造具备大众市场的卖点。
苹果曾表示,第一代iPhone采GSM规格原因,在于3G过于耗电,2008年3G芯片开始导入65奈米制程后,虽改善省电上有改善,但即便如此,上网时3G仍比Wi-Fi耗电,故2007年的3G芯片耗电情况,肯定更让苹果不满意,加上有推出时程压力,故第一代iPhone舍3G选GSM。
然因3G已逐渐成为主流,且此态势在美国外市场更为明显,因此在采取GSM规格下,可能预期销售量本来就有限 (特别是非美国市场),不如设定较高售价,并采用金属背壳,创造如同MacBook Pro的高单价设计感,让原本就会买的人多掏钱。
不过,也可能第一代iPhone成本较高,加上电信业者仍不知iPhone是否真如苹果所言,可吸引使用者掏更多钱支付上网费用,故补贴下有限,因此无法落实低价位。
但从第一代iPhone零组件囤积看来,就算苹果一开始就不认为iPhone会普及于一般大众市场,其销量预测仍过于乐观。若非第一代iPhone销售不如预期,加上竞争业者陆续推出的产品,已逐渐逼近iPhone操作体验,或许苹果会延至2009年的MacWorld,才宣布并推出 3G iPhone,而WWDC仅计划宣布软件与服务项目更新。
软件方面,为何苹果不在第一代iPhone发售时,就同步发表SDK与App Store? SDK、App Store此种有助于建立平台优势之布局,理当越早发表越好。但从第一代iPhone发售前,苹果宁可延后Leopard发售日期,将Mac OS的人力紧急调度至iPhone开发看来,该是时间上来不及准备。
至于产品外观设计,若3G iPhone决定走向大众市场,为何不仿效同样瞄准大众市场的iPod nano与iPod shuffle作法,推出多种颜色?
事实上,iPod的产品外观颜色决策乃有其考量。iPod nano与iPod shuffle外壳会采多种颜色设计,乃因体积、重量轻巧,可成为一种装饰品,故使用者有多种颜色的需求。而iPod因过大过重,较无可能拿来装饰,故采黑白两色设计。
iPhone虽轻巧性远不如iPod nano与shuffle,然许多人为方便通话,常将手机拿在手中,且通话时亦有机会被旁人注目,故外观也有装饰效果,理当有多种颜色需求。而3G iPhone仅采黑白两色,除为中性色的稳健决策外,有可能苹果将多款颜色的iPhone卖点压后,作为未来的竞争筹码之一。
以此看来,大概可粗略归纳苹果的决策思维。功能规格上会根据使用者需求,定义出基本规范 (如iPhone使用时间至少要多长),若现有技术无法达此标准,则退而求其次,采取技术较落后的替代方案,再透过其出色的产品设计创造卖点,吸引使用者。而在价格方面,从其变动幅度,可看出苹果在这方面曾多次错估市场接受度,然因现阶段,iPhone拥有无可替代的操作体验特色,故让苹果有尝试错误的空间。
而无可替代的操作体验,亦是电信业者愿意花较高的费用,补助iPhone销售的原因。
苹果布局隐然成形 iPhone优劣势分析
第一代iPhone面世之际,以创新的操作体验,吸引市场目光,而苹果更凭此独占性,得以与电信业者谈判。但在竞争者的追赶下与相关展示来看,,软硬整合体验,已逐渐非iPhone的主要诉求。
接下来,除硬件与设计上的逐步改善外,手机所能提供的服务、服务平台机制以及与电信业者合作为下一波的竞争关键。
目前看来,iPhone在服务与平台机制方面,乃走在最前面者,iPhone现在可说正与时间赛跑,从苹果积极推动销售量的作法,可看出亟欲在竞争厂商推出类似操作体验的产品前,尽可能拓展服务项目,并透过销量与独特的体验,吸引更多第3方软件商投入,促成服务平台的正向循环运作机制,以保持竞争优势。
而对第3方开发者而言,iPhone的SDK已成熟可用,且目前具有最佳浏览与操作效果的浏览器,固可依据开发者需求,选择原生或Web方式开发应用,加上规格固定,代表开发的程序可以一体通用于全球iPhone,免去重制成本等,都是吸引因素。然考虑到收费需缴给苹果30%的营收,加上需用Mac系统与较少见的Object C语言开发,均是推广阻力。
提到游戏,这可说是苹果在2008年SDK首次公开与WWDC中展示的主要重点。目前掌上型游戏主要平台为任天堂的DS与Sony的PSP,全球销量目前各约7,400万与3,500万台,要再切入此市场谈何容易。
然iPhone所拥有的特色,包括更强大的CPU (最高时脉612MHz,目前以412MHz运作) 与GPU (PowerVR MBX 3D)、全屏幕触控操作、MEMS传感器、连网能力、数码相机、GPS与浏览器等,加上有联系人这种社交因素,当有机会激发出新型态且市场接受度高的游戏内容。而目前看来因软硬件皆由苹果整合,此种较为封闭的架构,比起开放架构如Android、Windows Mobile等,对游戏开发者而言也较有利。
而与电信业者合作方面,因iPhone目前仍具独特卖点,且已被证明可引发使用者上网需求,故目前苹果仍有较高议价力。
然未来挑战在于,当iPhone已不具备独特的操作体验与引发上网需求优势时,若无其它卖点,对电信业者的谈判力将降低。此外,iPhone目前所有新增软件服务均透过App Store提供,故电信业者可能如同一般固网或ISP (Internet Service Provider) 一般,面临被「水管化」的危机。
不过,产业发展是动态的,若要进一步审视iPhone的优劣势,则需考量其它手机操作系统平台的发展。
苹果舞剑志在迷你计算机 开创下一代明星产业
第一代iPhone发售1年,全球共销售600万台,此数量手机龙头诺基亚(Nokia)1个礼拜便可达成,然诺基亚为何会针对iPhone,强调2009年1Q将推出名为Tube的「iPhone killer」?而诺基亚甚至于2008年6月24日,宣布斥资2.64亿欧元,从其它股东收购Symbian约52%股权,并将其转型为免授权金的开放平台。亦被一般人解读诺基亚此举,在于对抗具备未来爆发成长力道的苹果iPhone与Google Android平台。
原因在于,苹果的iPhone与Google的Android,符合诺基亚一再强调的「未来的手机是迷你计算机」概念。也就是iPhone的面世,以及Android目前的展示,可说是落实诺基亚对未来手机的想法,故目前虽诺基亚保有绝对优势,然在危机意识下,亦积极布局以应对下一波的手机市场竞争。足以证明,iPhone这种类型手机的发展方向 (多媒体、网络浏览、开放开发平台与丰富操作体验等),为电信产业对未来手机的重要共识。
在短期内,影响iPhone最大者,当属Google的Android。相较其它操作系统选择,利用高完成度的Android,手机制造商可在较短时间内,做出接近iPhone操作体验的产品。
不过,Android手机亦未必与iPhone处于竞争的态势,原因在于Google推动Android的目的,在于希望让越多的手机具备上网能力越好,故iPhone若销售越多,对推广Google在手机上的服务也有利。其次,Android不收权利金,且硬件配备需求低,因此很有机会,出现在操作体验虽与iPhone有差距,但专攻「通话+上网」的便宜手机,甚至在补贴下可免费提供给使用者,因价格与iPhone有差距,故避开直接竞争,且吸引更多使用者。
然若经补贴后若价位落于199美元上下的手机 (不只Android手机),就会面临iPhone带来的极大竞争压力。iPhone的199美元入手价,对以99美元与299美元2个价格标准,区分为3个市场区隔的现状,可说是有著「middle up and down」的影响力,在上网为手机必备功能下,未来手机产业可能仅会分为2个区隔,1个是低价、操作体验尚可、仅诉求通话与上网的手机,另1个则是操作体验丰富,可安装多种软件,拥有较高硬件规格 (如相机等) 的「迷你计算机」手机。
一般均预估,至2012或2013年,智能型手机数量将占整体手机市场的30%。然在苹果与Google带头、诺基亚与微软急起直追下,不仅会从智能型手机,进化成迷你计算机,且数量比例可能会更高。
而这背后可能代表的,乃1年拥有2、3倍的个人计算机市场数量需求,加上与网络服务整合,可说有著无限应用可能。如此庞大商机,也难怪苹果、Google与其它厂商,会陆续有大动作,愿意投入庞大资源。
不过,在手机产业,与电信业者建立合作关系为关键。即便手机龙头诺基亚在占优势的欧洲市场,为与电信业者取得良好合作关系,甚至愿意牺牲自身利益,如与法国电信业者Orange合作、共同推广其服务平台Ovi时,因Orange亦拥有音乐下载业务,故诺基亚将Ovi上自身的音乐下载服务取消,以避免与电信业者的利益冲突,影响双方合作关系。
关键在于电信业者拥有核心通话服务,且手机业者若能得到电信业者丰厚的广告、公关、宣传、通路与价格补贴等资源协助,对销售可说事半功倍、如虎添翼。
虽然Jobs于AllThingsD上说过「苹果需要学习微软如何与其它厂商共事」,但深入检视苹果的作法,似乎与其它平台业者略有不同。
虽名为合作,但无论从推广第一代iPhone,要求电信业者需拆通信营收给苹果,或现在的 3G iPhone,要求电信业者需先支付一笔权利金、承诺销售数量且绑约方案约等于199美元等要求。即便苹果在 3G iPhone中,不再要求分享电信业者每个月通信收入,也是因若要开始冲刺销量、推广到更多国家时,此种作法将拖延谈判时间,进而影响上市日期,不全然是跟电信业者妥协。
以上可看出,苹果现阶段,对电信业者有较高的议价力。而此议价力的来源,正是先前提过多次、因目前仅iPhone拥有吸引使用者操作与上网的独特操作体验。
而从较长期角度观察,iPhone相较其它手机平台,也明显较把吸引重点放在对使用者与第3方开发者上,希望藉由终端市场的「吸力」,让电信业者不得不重视iPhone,并借此延续对电信业者的议价力与竞争优势。
此逻辑与苹果过去作法可说完全符合,Jobs的信念,便是倾全力做出「旷世巨作」,并藉由市场高度关注与强大销售力道,得以较高的姿态与供应链与通路商谈判。看来iPhone也不例外,苹果欲用此模式对电信业者重施旧技。
而追根究柢,电信业者,都希望拥有越多吸引使用者,且可增加ARPU的手机有兴趣。故若有手机厂商,能在最短时间内,提供操作体验接近或不逊于iPhone的产品,并提供客制化服务的需求,定有机会获得大力宣传与价格补助。
因此,iPhone虽有先发优势,但手机厂商若能在追上iPhone操作体验的同时,同时与电信业者、甚至当地的其它内容服务业者,建立更深入或多样化的合作关系,未尝没有后发先至的机会。此外,若能提供体验稍逊、但价格与iPhone 199美元有明显差距的产品,在未来迷你计算机与网络通讯汇流下,亦有机会在广大的市场上,占有一席之地。

嵌入式Flash Memory Cell技术
2008-05-09 10:28:53  作者:封 晴  来源:
关键字:非挥发性存储结构单元设计NOR发射
1 概述
随着数码时代的来临,除了PC外,越来越多的数码信息产品正在或即将进入我们的家庭:移动电话、掌上电脑、数码相机、GPS等等,这些产品越来越多的使用各种移动微存储器。这些存储器中很大部分是快闪存储器(Flash Memory)。
Flash memory是从EPROM和EEPROM发展而来的非挥发性存储集成电路,其主要特点是工作速度快、单元面积小、集成度高、可靠性好、可重复擦写10万次以上,数据可靠保持超过10年。国外从80年代开始发展,到2002年,Flash memory的年销售额超过一百亿美元,并增长迅速,预计到2006年,年销售额可达126亿美元/年。到目前,用于Flash memory生产的技术水平已达0.13μm,单片存储量达几千兆。
除大容量存储器应用外,Flash Memory也大量地替代EPROM、EEPROM嵌入到ASIC、CPU、DSP电路中,如TI公司的TMS320F240系列、TMS280系
列分别含有8K—128K Words的Flash Memory,又如Microchip公司,也推出了内嵌Flash Memory的16F系列MCU产品。
Flash Memory电路芯片设计的核心是存储单元(Cell)设计(包括结构、读写擦方式),外围电路都是围绕其设计。因此,我们首先要研究并确定电路中采用的Flash Memory Cell。Flash Memory从结构上大体上可以分为AND、NAND、NOR和DINOR等几种,现在市场上两种主要的Flash Memory技术是NOR和NAND结构。
本文分析了NOR和NAND结构的快闪存储器存储单元结构及其应用特点,给出了一种适合嵌人的改进型SSI存储单元结构,并对其的工作原理、性能、组成的存储器存储单元阵列、及可靠性设计进行了详细的分析。
2 存储单元结构
2.1 NOR存储单元
快闪存储器的擦写技术来源于沟道热电子发射(Channel Hot-Electron Injection)与隧道效应(Fowlerordheim)。
NOR结构的Flash memory主要用于存储指令代码及小容量数据的产品中,目前的单片最高容量为512M,NOR Flash memory产品的主要领导者为Intel公司、AMD公司、Fujitsu公司、ST Microelectronics和公司。
NOR结构的Flash memory采用NOR SGC(Stacked Gate Cell)存储单元,是从EPROM结构直接发展而来,非常成熟的结构,采用了简单的堆叠栅构造。图1是其结构原理图。浮栅的充电(写)是通过传统的沟道热电子发射(CHEI)在漏端附近完成的;浮栅的放电(擦除)在源端通过隧道氧化层的隧道效应来实现。

该结构的特点是单元面积小,同EPROM的面积相当,编程(写)时间短,在10μs左右,源漏结可以分开优化,漏结优化沟道热电子发射,源结优化隧道效应,采用了自对准工艺。
随着制造技术的进步,存储单元的特征尺寸越来越小,工作电压降低,带来的负面影响是热电子发射效率降低,编程时较难工作于4V漏源电压下。为提高热电子发射效率,需要对源结、漏结、沟道掺杂分布进行优化1,整体工艺较复杂,编程电流也较大,大约400μA/bit(0.5μm)技术。工艺流程以0.25μm-0.35μm产品为例,采用DPDM制造的快闪存储器需要23块Mask版,进行27次光刻。
2.2 隧道效应存储单元
隧道效应存储单元是目前快速发展的快闪存储器生产技术,在快闪存储器中一般组成NAND存储阵列,单元面积小,其工艺较简单,容量大,成本低,适用于低价格、高容量、速度要求不高的Flash memory客户用于数据存储;在MP3、PAD、数码相机、2.5G及3G无线系统中得到了广泛的应用。NAND快闪存储器产品的生产工艺已达到0.13μm,单片电路的存储容量超过1Gb。
图2是隧道效应存储单元结构原理图,其编程、擦除通过隧道氧化层的隧道效应来实现,类似EEPROM,其优点是在编程时可以工作在2.5V的源漏电压下,功耗低,非常适合非接触式IC卡,同时NAND阵列的单元面积是NORSGC单元面积的二分之一,适合于大容量集成。

隧道效应存储单元擦写工作电压高,一般要求达到16V-20V,对器件、电路的设计要求高,编程(写)时间较长,在50μs-100μs,不适合字节编程,适用于大容量页编程,像EEPROM一样,编程时,加在隧道氧化层上电场强度高,存在SILC(stress induced leakage currents)效应,对工艺要求高。
2.3 源侧热电子发射(SSI)存储单元
在九十年代初,报道了SSI(Source-Sidehotelectron Injection)存储单元,结合了NORSGC单元的快速编程与隧道效应存储单元编程功耗低的特点,其原理为split-gate concept2,图3是其编程原理。

SSI存储单元浮栅的充电(写)是通过沟道热电子发射,在源端附近完成的;浮栅的放电(擦除)在漏端通过隧道氧化层的隧道效应来实现。在编程(写)过程中由于部分沟道由CG栅(1.5V)控制,改进了NOR SGC单元的编程(写)电流大、优化了沟道热电子发射效率,编程时的源漏电压可低至3.3V。其存在的问题是必须在数据线译码中使用大量高压开关,电路设计复杂,沟道热电子发射没有完全优化、读出电流小、工艺也比较复杂。
图4是我们采用的、也是本文主要讨论的改进型SSI结构的存储单元结构,在存储单元中增加了编程栅来提高CHEI效率(效率的提高见图5)。其优点有工艺简单,只要在数字CMOS逻辑电路的基础上增加三次光刻(高压NWELL、高压MOS管选择氧化、Fowler-Nordheim N+埋层注人)就能完成整个电路工艺制造,易于嵌入到普通ASIC电路中;Flash Cell源漏电压在3.3V就能完成编程工作,简化电路设计;编程速度快,0.5μm Flash Cell源漏电压在5V的情况下,编程时间优于500ns,在3.3V下小于10μs,非常适合嵌人式电路设计。


3 阵列结构与工作原理
3.1 改进型SSI结构存储单元的工作原理
为实现电路存储单元的读写擦工作,需要设置不同工作电压,其工作电压及工作原理见图6。

单元的编程:在单元的漏源加5V电压,在编程栅上加12V电压耦合到浮栅上,控制栅上电压为1.5V,电子从源端出发,在CG控制的沟道中加速,产生热电子,在浮栅下发射到浮栅上,完成电路的编程,约200个沟道电子可产生一个热电子。编程后的单元的阈值电压为2V。
单元的擦除:在单元的漏源加5V电压,控制栅与编程栅上加-7V电压耦合到浮栅上,在浮栅与漏端间的隧道氧化层达到一定的电场强度,产生隧道电流,浮栅失去电子完成单元的擦除,擦除时间约0.1s-1.Os,擦除后的单元的阈值电压为-2V。
数据的读出:在单元的漏源加2V电压,编程栅电压为OV,控制栅电压为2V,由于控制栅与浮栅的耦合率(<10%)大大低于编程栅与浮栅的偶合率,因此依据浮栅中电荷的信息经小信号放大器读出存储的数据,我们设计的0.5μm的Cell“1”电平时读出电流可达70μA。
3.2 存储单元的阵列结构
我们在电路的设计中采用了VGA(Vietual Ground Array)阵列结构来缩小版图面积,见图7,图8与图9分别为W0/W1存储单元的读写擦方式。




4 工艺特点
开发该存储单元主要目的是用于嵌入到其它ASIC电路中去,因此要求工艺较为简单,与普通0.5μm CMOS标准工艺兼容性好。我们开发的工艺包括HVNMOS、HVPMOS器件内整体工艺只比普通CMOS电路多三次光刻,分别是高压NWELL、高压MOS管选择氧化与Fowler-Nordheim N+埋层注入,工艺实现、开发难度低,电路易于集成、嵌入。表2为主要工艺流程,其中黑体部分为在普通CMOS工艺基础上增加的工艺。
表2 嵌入Flash电路的工艺流程
p-/p+外延片→预氧、长Si3N4→光刻、腐蚀、注入、形成HVNWELL→光刻、腐蚀、注入形成NWELL→去Si3N4、注入形成PWELL→制作有源区→N管场区光刻、注入→场氧→Vt调整→高压管栅氧→隧道区选择光刻→隧道氧化→生长多晶I→多晶I电阻注入→光刻、注人多晶I低阻区→多晶Ⅱ光刻、腐蚀→擦除洁、HVNMOS DDD光刻、注入→逻辑电路CMOS栅氧→生长多晶Ⅱ→多晶Ⅱ→光刻、腐蚀→P-LDD光刻、注入→N-LDD光刻、注入→P—SD光刻、注入→N-SD光刻、注入→SILICIDE选择光刻、腐蚀→介质生长、平坦化→接触孔光刻、腐蚀→铝I布线→介质生长、平坦化→通孔光刻、腐蚀→铝Ⅱ布线→介质生长、平坦化→压焊孔光刻、腐蚀
5 干扰与可靠性
5.1 存储单元与电路设计的可靠性问题
存储单元的阈值电压是擦写及读出过程的函数,因此要优化擦写过程的工作条件,提高工艺质量,特别是隧道氧化层、双多晶内氧化层在高场强下的质量与寿命,降低氧化层中陷阱(trap)的产生。图10是0.5μm单元在擦写循环后的阈值电压的变化。

5.2 超擦(Overerase)
超擦NORSGC存储单元存在的主要问题,由于NOR阵列中的存储单元没有选择管,在字线上所有的存储单元漏端连在一起,如果在擦除后,某些单元的阈值电压特别低,在读出过程中,在非选择栅压下(通常为0V),几个单元有漏电,则字线上读不出正确的数据(见图11),特别是多次擦写循环后,增加了阈值电压的不确定性,因此需要在电路中设计验证电路。改进型SSI存储单元由于存在选择管,未选中的单元选择管关闭,因此基本上不受超擦漏电的影响。

5.3 软写(Soft-Write)
在电路正常工作时,读在浮栅上存储有正电荷(“1”电平)的单元,由于有沟道电流,以及在浮栅上有正电压存在,因此有少量的热电子发射,产生软写效应,长时间会使工作存储的信息丢失,为保证电路存储的信息保存时间超过十年,要对单元正常工作电压进行优化,改进型SSI存储单元的软写结果见图12,在电路设计中选择了2V漏源工作电压,可保证数据保存超过十年。

5.4 擦除干扰(Erase Disturb)
当电路中存在Sector擦除,并且不同Sector的单元漏端连接到同一条数据线(Bit Line)上时,要考虑到对选定的Sector擦除时,对非选择Sector的擦除干扰。
擦除干扰有二种形式:一是对选定的Sector擦除时,由于不同Sector的单元漏端连接到同一条数据线,非选择Sector的单元漏源上加有5V电压,如果单元存在漏电,就会有不希望的热电子发射;其二在已擦除的单元的浮栅上存在负电压,而非选择Sector的单元漏端上加有5V电压,因此在隧道氧化层有一定的电场强度,可能引起寄生隧道效应。
我们设计的0.51xm的Cell擦除时间为lsec,擦写次数100000次,要考虑的干扰时间为:
Erase Disturb Time=1×100000次=100000秒
解决的方法有:不同的Sector分开设计,不要把单元漏端连接到同一条数据线上;在连接到同一条数据线上的情况下,要合理设计单元,改进工艺,防止单元漏电,在擦除时将全部的源接5V电平。
5.5 编程干扰(Program Disturb)
由于在同一控制栅或编程栅下单元的控制栅或编程栅是连接在一起的,因此在字节编程时,会对非选择的字节产生编程干扰。在编程时,改进型SSI结构的存储单元的高压加在编程栅,编程干扰主要考虑寄生隧道效应,通过合理设计存储单元与电路来解决。
我们设计的0.5μm的Cell编程时间为300ns,假如同一编程栅下的字节为X,要考虑的干扰时间为:
Write Disturb Time:250ns×X
6 结束语
我们研究开发了一个0.5μm的改进型SSI结构的存储单元,对其性能与可靠性进行了研究,并用该技术设计了64k Flash Memory IP核,达到了满意的结果。
Spansion:携手中国本土力量不惧三星竞争
技术分类:微处理器与DSP 消费电子设计  | 2007-12-08
丛秋波,EDN China副主编
“ 市场份额做大了,还不能说是成功,关键是公司业务要多元化。”
今年是Spansion进入中国市场第10个年头,10年来,Spansion 在中国的投资始于Spansion原母公司AMD在苏州建立的最终制造封装,目前已成为全球最大的多芯片封装(MCP)存储器制造商之一。在此期间,Spansion在苏州和北京设立了本地设计中心,并在北京、上海和深圳设立了销售和营销办事处。2006年Spansion在中国市场的收入比2003年同期增加了一倍,MCP出货量增长了275%(2006年MCP出货量达到了2亿片)。近日,Spansion总裁兼首席执行官Bertrand Cambou访华时表示,未来几年,Spansion在中国的销售目标是10亿美元。
与SMIC签署晶圆代工协议
Bertrand Cambou访华期间向业界宣布,Spansion与中芯国际(SMIC)展开合作,Spansion将向中芯国际转让65nm MirrorBit 技术,用于其在中国的300mm晶圆代工服务。 与此同时,中芯国际与Spansion还
签署了一项初步谅解备忘录,将授权中芯国际为中国的与内容发布相关的产品应用市场制造和销售90nm、65nm以及将来的Spansion MirrorBit Quad产品,实现MirrorBit产品在整个中国市场的增长,从而使中芯国际进入特定的闪存细分市场。
Bertrand Cambou表示,Spansion的闪存业务在不断扩大,目前现有的产能已经不能满足公司业务发展和客户的需求。而中芯国际是中国领先的晶圆代工企业,通过与其合作,我们能够向中国市场提供中国制造的产品,从而更好地为我们的客户服务,帮助Spansion实现中国战略。
在制造方面,Bertrand Cambou说,Spansion的策略是最先进的工艺技术首先在自己的工厂使用,然后再转让给代工厂。例如,Spansion位于硅谷的MirrorBit研发中心Submicron development Center(SDC)启动了300mm晶圆研发项目,65nm MirrorBit技术制程就是在该中心开发的,现已转移到SP1(位于日本的Spansion 1)工厂准备投入量产。90nm的产品现由台积电(TSMC)生产。目前该中心正全力在300 mm晶圆上开发45nm产品,目标于2008年将该技术在SP1厂实现,明年65nm的产品将由中芯国际生产。
拥有技术优势 不惧三星竞争
据有关数据显示,存储器行业每年都有4倍的增长率,市场的需求量很大。所以高产能和低成本一直是闪存市场的竞争热点。Spansion制定了雄心勃勃的制程技术发展蓝图,每年突破一个新的节点。Spansion在其所有晶圆厂采用MirrorBit技术即可实现代码和数据存储解决方案的高效生产。 Bertrand Cambou表示,无晶圆工厂模式并不适合于存储器行业,我们必须要成为制造工艺的领先者,从而获得价格上的优势。
面对三星的竞争,Bertrand Cambou表示,有竞争,是好事。但在NOR闪存市场,Spansion是技术领导者,三星目前NOR技术还是采用的浮动门技术,晶圆的尺寸是200 mm。而我们现在采用的是300 mm晶圆,这样,我们就有30%的成本优势,在利润方面大大领先于竞争对手。另外,传统的浮动门由于工艺技术上的问题,发展前景不被看好,Spansion在新产品研发方面,已经停止使用浮动门的技术,但MirrorBit技术会一直发展下去的。这是因为采用MirrorBit技术所获得的产量比传统浮动门NOR技术所带来的产量高,而且更容易扩展到更高容量。与浮动门NOR技术相比,MirrorBit技术具有更简单的存储单元,减少了所需的关键制造步骤。因此,MirrorBit技术可以以较低的晶圆总成本进行生产。
Bertrand Cambou还指出,三星想成为行业第一,必须实现战略的重大变化,采用新技术,也必须从我们这里购买IP和专利技术,因为我们在NOR闪存技术上的研发已有10年的历史了。对三星想收购Spansion的传闻,Bertrand Cambou笑道,这只能说三星的胃口不错,这是没有事实根据的。
市场做大且业务多元化才叫成功
Bertrand Cambou说,市场份额做大了,还不能说是成功,关键是公司业务要多元化。Spansion的产品不仅在手机,在消费类电子、机顶盒、服务器和嵌入式领域都有广泛的应用。为了进入数据存储市场,Spansion已与中国的方舟科技和吉芯公司开发了一个面向中国市场的全新系统级MP3/MP4解决方案。这一解决方案针对Spansion闪存进行了最佳化,以支持其在中国市场上数字音频播放器、MP3/MP4播放器、数码录音、数码学习机以及个人媒体播放器(PMP)等产品中的使用。完整的系统解决方案包括Spansion闪存、方舟S2100系列控制器及吉芯操作系统。Bertrand Cambou还特别提到,方舟科技还利用Spansion专利技术,首次将原来闪存和控制器只能做在二颗芯片上的方案集成在一颗芯片上,实现了技术上的突破,不但减少了芯片的尺寸,还降低了功耗和成本。
看好中国市场 首设大中华区总裁
Spansion首次任命原公司副总裁负责亚太区销售及营销事务的Gary Wang担任公司新设立的Spansion大中华区总裁一职,由此不难看出Spansion对中国市场的重视程度,Gary将作为公司与战略客户、政府机构及联盟伙伴的联络人,负责大中华区的业务与市场开拓,直接汇报给CEO办公室,确保Spansion的业务战略同中国的市场需求协调一致。
业界观察:闪存又瞄上DRAM
2008-07-10 15:38 中国计算机报 【大中小】【打印】
闪存替代硬盘的新市场刚刚若隐若现,一种新的闪存技术EcoRAM又瞄上了服务器内存DRAM。看来闪存的野心真的不小,难道服务器的存储介质会被闪存取代吗?

Spansion总裁兼首席执行官Bertrand Cambou认为,NOR的竞争者并不是NAND,而是DRAM。

▲EcoRAM的读取性能与DRAM相当,但能耗只有后者的八分之一。
今年以来,零星的几家大型服务器厂商才刚刚推出使用闪存的服务器产品,但这一新市场的巨大前景已经开始呈现。业界开始热衷于比较闪存和硬盘的特性和价格,预测闪存最终替代硬盘,尤其是在服务器这种后台产品中实现完全替代将经历几年时间。就在这时,闪存新市场的另一道门又打开了,这次它要替代的是DRAM。
6月24日,全球最大的纯闪存解决方案供应商Spansion在美国举行的绿色数据中心论坛上宣布了自己的EcoRAM全新闪存产品计划,旨在通过取代数据中心服务器中极其耗能的DRAM,来解决互联网数据中心的能耗危机,最高可以降低服务器能耗高达75%。不过首先需要指出的是,此闪存非彼闪存——也就是说替代硬盘的是NAND闪存技术,而替代DRAM的则是基于NOR闪存的一种改进技术。Spansion总裁兼首席执行官Bertrand Cambou博士在接受记者采访时就表示,这甚至是他和用户解释频度最高的问题之一。
EcoRAM的真正对手
在回答EcoRAM到底是不是NOR技术的时候,Cambou笑答:“是,也不是。”言下之意,EcoRAM本质上是基于NOR的改良技术。然而,在闪存业界一向被看作对立面的NOR和NAND,在他看来却完全没有竞争关系:“NOR的竞争者并不是NAND,而是DRAM。”这一看法曾经让不少人不解,而随着EcoRAM的发布,业界开始对NOR技术以及NOR的未来发展前景有了全新的认识。
雄霸服务器内存市场数十年的DRAM难道会被基于NOR的EcoRAM闪存替代?Cambou表示,目前有10%左右的服务器内存适合应用EcoRAM。原来,EcoRAM首先瞄准的是互联网数据中心中的服务器,因为由于典型搜索类业务的需求,这些服务器需要具有大量虚拟即时读取数据的功能。传统环境下,互联网数据中心服务器通过采用双列直插内存模块(DIMM)式DRAM实现虚拟即时读取数据,并利用硬盘进行深度内容存储,例如低等级的信息查找。但是,DRAM虽然可提供快速数据存取,但能耗极大。此外,由于DIMM的电能限制以及有限的DIMM插槽,单个服务器中的DRAM数量也受到限制,这就意味着IT管理人员需要通过增加数据中心的服务器总数,来满足不断增长的即时读取数据的需求。
Cambou强调说,由于要求通过高性能随机读取实现虚拟即时数据读取,互联网数据中心服务器就无法使用随机读取性能仅为DRAM 1/800的NAND闪存。硬盘驱动器、固态存储硬盘(SSD)都不具备所需的随机读取性能。他之所以未将NOR和NAND看作竞争对手在此也可见一斑,两者适用范围确实交叉不多。
EcoRAM vs. DRAM
那么作为闪存技术本身,不论如何改善,其闪存固有的寿命问题、写入速度问题、成本高低依然是用户关心的指标,DRAM强大的读写能力如何能够被闪存撼动呢?
据悉,在互联网数据中心服务器最关心的读取性能上,EcoRAM能够符合快速随即存取的要求。Cambou表示,单独使用情况下,EcoRAM读取性能能够达到DRAM的50%,与此次同时宣布的Virident公司新型GreenGateway平台相结合后,读取性能则可达到DRAM的80%,但能耗只有DRAM的1/8,可靠性是DRAM的10倍。写入性能EcoRAM仍然不敌DRAM,但相比传统的NOR闪存可以快2~10倍。对于这点,Cambou认为,搜索类互联网服务器对于内存的写入需求要少得多,因此,以写入次数计算,EcoRAM的寿命可以确保达到10年。Virident总裁兼首席执行官Raj Parekh还补充道,EcoRAM发生故障不会如DRAM马上宕机,而是速度变慢,由于配合使用的GreenGateway平台具备检测功能,可以及时发现故障并采取措施,因此可靠性较强。
此外,从制程工艺角度来看,随着工艺向65nm过渡,DRAM本身在功耗与价格方面的优势也在消失,而EcoRAM的工艺却快于DRAM在不断进展。根据Spansion公司EcoRAM技术路线图,2008年即将推出的EcoRAM采用65nm工艺,2009年为45nm,2010年为32nm,2012年将达到22nm。
EcoRAM的绿色服务
在为数据中心带来绿色方面,Spansion EcoRAM不仅从单纯产品角度上功耗远小于DRAM,它还可以提升单个DIMM的存储量,也就是说,一台传统DRAM服务器的内存容量为32GB,而采用EcoRAM的服务器内存容量可以到达128GB,这意味着IT管理人员有可能仅用一台基于EcoRAM的服务器来取代4台基于DRAM的传统服务器。
尤其在互联网数据中心中,搜索等应用受制于服务器的可寻址存储器。Frost && Sullivan北美ICT研究实践副总裁Rufus Connell就认为:“随着像搜索应用这类受限于存储容量的应用日益增多,传统服务器架构不再能够满足每一秒钟由消费者发出的日益增多的请求。这意味着需要更多的服务器,也意味着需要更多的能耗来运行、冷却这些服务器。”这样,EcoRAM有助于使互联网数据中心服务器的能耗大幅下降75%的诱惑,使得不少互联网企业纷纷一试。
尽管今年下半年,EcoRAM才会批量面市,不过据Cambou透露,全球的互联网客户都非常有兴趣试用,而中国的互联网搜索类企业还可能成为第一批应用EcoRAM服务器的用户。究其原因,他认为这和中国绿色数据中心需求显著,以及中文搜索市场独立成为一大体系有关。未来,EcoRAM的应用前景非常广阔,内存工作负载型应用都可以涉猎,包括电子商务、视频、游戏、数据库,广告、社交网络等都可以应用EcoRAM。
唯一坚守NOR的Spansion
NOR和NAND是目前市场上主流的两种闪存技术。Intel于1988年首先开发出NOR,紧接着,1989年东芝公司发布了NAND。NAND的单元尺寸几乎是NOR器件的一半,由于生产过程更为简单,NAND可以在给定的封装尺寸内提供更高的容量,也就相应地降低了产品的价格。而且它的写入和擦除速度相对于硬盘都非常快,被广泛应用于数码相机闪存卡和MP3播放器中,市场发展迅猛,最近也开始逐步扩张到服务器和PC的硬盘市场。
NOR的优势是传输效率高,在小容量时具有很高的成本效益,更加安全,不容易出现数据故障,因此,主要应用在以代码存储为主的设备中(如手机和机顶盒),市场发展相对较慢。近年来,NAND市场发展迅猛,而且已经开始侵吞部分NOR的固有市场。为此不少NOR企业纷纷变脸,开始倒戈到NAND,目前只剩Spansion公司是唯一一家坚守NOR阵地的企业,现在也是NOR市场的第一大闪存企业。
Spansion并没有固步自封,而是采取积极发展新的基于NOR技术的战略,继续给予NOR技术活力。比如这次推出的EcoRAM就基于了此前Spansion发布的MirrorBit Eclipse架构。该架构将MirrorBit NOR和ORNAND集成于一个裸片上,经特别设计,拥有高读写性能、高容量。而ORNAND则兼具NOR的高速度和NAND的低成本,每个存储单元可保存2Bit。通过此次发布EcoRAM,Spansion更是为基于NOR的闪存技术找到了新的应用市场。“这一市场足以成为NOR闪存未来的最大市场。”Cambou这样认为。
Spansion: Numonyx‘ PCM is ‘marketing fluff‘






Mark LaPedus
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EE Times
(06/27/2008 11:36 H EDT)

MOUNTAIN VEIW, Calif. — Sizing up its new competitor in Numonyx BV, Spansion Inc. said it will keep a close eye on that company and described Numonyx‘ efforts in the phase-changememory arena as "marketing fluff.‘‘
Numonyx (Rolle, Switzerland) is the memory spin-off of Intel Corp. and STMicroelectronics Inc. STMicroelectronics holds about a 49 percent stake in Numonyx, Intel has 45 percent, and Francisco Partners owns 6 percent. The new venture, which was recently formed, is pushing NOR, NAND and phase-change memory based on technology from Ovonyx Inc.
Both Numonyx and Spansion (Sunnyvale, Calif.) claim to be the world‘s largest NOR flash-memory vendor. And both vendors are also struggling to move out of the red amid an ongoing NOR glut and lackluster demand in the arena. Hurt by ongoing losses and lackluster demand for NORflash memory, Spansion recently said it is eliminating approximately 500 positions worldwide.
Bertrand Cambou, Spansion‘s president and CEO, declined to comment on the state of the overall NOR flash business, saying that Spansion is in the "quiet period.‘‘
Commenting on Numonyx, Cambou said he is taking a wait-and-see approach about his new rival. "You have to respect the competitors," Cambou told EE Times at a press event this week.
Regarding Numonyx‘ push into phase-change memories, Cambou has another opinion. "Phase-change memory is pure marketing fluff," he said in an interview.
Besides delays in the technology, phase-change memory has both a huge cell and die size, he said. "You can land a helicopter on it," he said.
Intel has been doing R&D on ovonic unified memory (OUM) -- or phase-change memory -- with Ovonyx since 2000. OUM is seen as a possible replacement for NOR flash. In 2000, Intel took a stake in Ovonyx. STMicroelectronics entered development with Ovonyx in 2001.
Numonyx has finally shipped phase-change memory products amid some delays, after introducing the device last year. That device, codenamed ‘‘Alverstone,‘‘ is a 90-nm, 128-Mbit part. Going forward, Numonyx is skipping the 65-nm node for the next device and moving "as quickly as possible" to the 45-nm node.
Besides raising questions about the need for phase-change memories, Cambou has a similar opinion about MRAM. Some seeMRAM as a possible fit in the embedded space as anSRAM replacement, but Cambou said the jury is still out. "MRAM. To do what?‘‘ he quizzed.
For its part, Spansion believes that it can scale NOR, which continues to see new applications, he said. Spansion‘s technology, dubbed MirrorBit, doubles the density of aflash memory array by storing two physically distinct quantities of charge on opposite sides of a memory cell. In this two-bit cell, eachbit serves as a binary unit of data (either 1 or 0) that is mapped directly to the memory array.
Seeking to solve a major power problem in computing, Spansion this week rolled out a new class of memory that is said to replace DRAMs in the datacenter. The new memory is called EcoRAM.
Process roadmap
Initially, Spansion will ship EcoRAM based on 65-nm technology. The company will "go to production as quickly as possible," he said.
It will produce the parts within its own 300-mm fab in Japan, dubbed SP1. The company also has a previously-announced foundry deal with China‘s Semiconductor International Manufacturing Corp. (SMIC). SMIC of Shanghai will act as a second production source for EcoRAM, he said.
Spansion has already ‘‘taped out‘‘ devices based on 45-nm technology. The company plans to ramp 45-nm devices in 2009 and move to 32-nm production in 2010.
The roadmap is designed to accelerate the progression of NOR, which has fallen behind its cousin the NAND in process technology. For example, the Intel-Micron duo have already announced a 34-nm NAND device.
"We used to be a generation or two behind NAND," he said. "Now, we‘re catching up."
Like at the previous nodes, Spansion will continue to use 193-nm immersion lithography at 32-nm. Cambou said the company will push single-exposure techniques at 32-nm, thereby avoiding the dreaded and expensivemigration to double-patterning techniques.
For 45-nm, Spansion will make use of ASML Holding NV‘s 1700i, a 193-nm immersion tool. At 32-nm, the company will use ASML‘s 1900i, a more advanced 193-nm immersion scanner.
Numonyx Israel to make NOR flash at 45nm
Posted :03 Apr 2008  Add to Favorites   Print Version   Email  Send inquiry
AnIntel Corp. 200mmwafer fab in Israel, now assigned to Numonyx BV for the production ofNORflash memory, is in the process of moving its manufacturing to 45nm, a step it plans to complete in Q4 2008.
In an exclusive interview with EETimes Europe, Yonathan Wand, Numonyx general manager for Israel, said that plant is expected to reach full output during 2009 at a level of 8,000 8-inch wafers a week. Currently, the plant produces between 5,000 and 6,000 wafers a week. The Israeli plant is on course to be the first NOR flash fab to produce in 45nm.
The facility, renamed Fab 1, is located in Kiryat Gat in Southern Israel and currently produces in65nm process technology.Numonyx Israel employs 1,300 workers, all of them former employees of Intel, in addition to 1,000 contract workers. Israel is expected to be employ about 15 percent of the Numonyx workforce.
"We produce the whole range of NOR flash memories, from 32Mbyte to 1Gbyte, both in MLC and in single bit," Wand said. The plant, formerly Intel‘s Fab 18, started making microprocessors in 1999 on a 180nm process. Since then about $2.2 billion has been invested in the facility. This year, Wand estimates, the investment will be between $50 million and $100 million.
Wand, who had managed Intel‘s fab in Jerusalem that was closed March 31, is also VP of Numonyx Manufacturing. Fab 1 will be managed by Jenny Cohen Derfler, who had managed manufacturing in Fab 18. Wand claims that Numonyx holds 35 percent of the worldwide NOR flash market, followed by Spansion and Samsung.
- Amir Ben-Artzi
EE Times Europe
MirrorBit技术简介
与传统的多层单元(MLC)和单层单元(SLC)浮动门技术相比,MirrorBit技术与它们存在着本质的区别,而且比它们更加先进。因此,MirrorBit技术让设计人员可以开发出前所未有的、创新的、高性价比的解决方案。
业界性价比最高的闪存技术
MirrorBit技术可以通过在一个存储单元的两侧存储两个在物理上截然不同的数据位,存储单元中的每个数据位都可以充当一个二进制数据单元(例如1或0),被直接映射到存储阵列。

对存储单元一侧的读取或编程操作与该单元另外一侧存储的数据完全无关。因此,MirrorBit技术可以为无线和嵌入式市场提供出色的读写性能。
因为采用了对称的存储单元和绝缘的存储器件,MirrorBit技术可以使用一个简便、有效的存储阵列。这种阵列设计可以大大简化了设备的存储结构和制造流程,最终为客户带来业界性价比最高的NOR闪存产品。
MirrorBit技术的应用
移动电话和蜂窝电话
智能电话和PDA
机顶盒和DVR
DVD播放器和录像机
网络和电信设备
打印机和周边设备
汽车导航
游戏系统
工业和嵌入式应用
什么是SPI
作者:百度用户 来源:百度百科酷勤网收集 2008-03-18
摘要
酷勤网
SPI,是英语Serial Peripheral interface的缩写,顾名思义就是串行外围设备接口。SPI接口主要应用在 EEPROM,FLASH,实时时钟,AD转换器,还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。SPI总线系统是一种同步串行外设接口,可以使MCU与外围设备以串行方式进行通信。
目录·SPI概述
·SPI协议举例
·SPI协议心得
·软件过程改进
SPI概述
SPI:高速同步串行口。3~4线接口,收发独立、可同步进行.
SPI,是英语Serial Peripheral interface的缩写,顾名思义就是串行外围设备接口。是Motorola首先在其MC68HCXX系列处理器上定义的。SPI接口主要应用在 EEPROM,FLASH,实时时钟,AD转换器,还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。SPI,是一种高速的,全双工,同步的通信总线,并且在芯片的管脚上只占用四根线,节约了芯片的管脚,同时为PCB的布局上节省空间,提供方便,正是出于这种简单易用的特性,现在越来越多的芯片集成了这种通信协议,比如AT91RM9200.
SPI总线系统是一种同步串行外设接口,它可以使MCU与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息。外围设置FLASHRAM、网络控制器、LCD显示驱动器、A/D转换器和MCU等。SPI总线系统可直接与各个厂家生产的多种标准外围器件直接接口,该接口一般使用4条线:串行时钟线(SCK)、主机输入/从机输出数据线MISO、主机输出/从机输入数据线MOST和低电平有效的从机选择线SS(有的SPI接口芯片带有中断信号线INT或INT、有的SPI接口芯片没有主机输出/从机输入数据线MOSI)。
SPI的通信原理很简单,它以主从方式工作,这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备,需要至少4根线,事实上3根也可以(单向传输时)。也是所有基于SPI的设备共有的,它们是SDI(数据输入),SDO(数据输出),SCK(时钟),CS(片选)。
(1)SDO     – 主设备数据输出,从设备数据输入
(2)SDI      – 主设备数据输入,从设备数据输出
(3)SCLK   – 时钟信号,由主设备产生
(4)CS        – 从设备使能信号,由主设备控制
其中CS是控制芯片是否被选中的,也就是说只有片选信号为预先规定的使能信号时(高电位或低电位),对此芯片的操作才有效。这就允许在同一总线上连接多个SPI设备成为可能。
接下来就负责通讯的3根线了。通讯是通过数据交换完成的,这里先要知道SPI是串行通讯协议,也就是说数据是一位一位的传输的。这就是SCK时钟线存在的原因,由SCK提供时钟脉冲,SDI,SDO则基于此脉冲完成数据传输。数据输出通过 SDO线,数据在时钟上升沿或下降沿时改变,在紧接着的下降沿或上升沿被读取。完成一位数据传输,输入也使用同样原理。这样,在至少8次时钟信号的改变(上沿和下沿为一次),就可以完成8位数据的传输。
要注意的是,SCK信号线只由主设备控制,从设备不能控制信号线。同样,在一个基于SPI的设备中,至少有一个主控设备。这样传输的特点:这样的传输方式有一个优点,与普通的串行通讯不同,普通的串行通讯一次连续传送至少8位数据,而SPI允许数据一位一位的传送,甚至允许暂停,因为SCK时钟线由主控设备控制,当没有时钟跳变时,从设备不采集或传送数据。也就是说,主设备通过对SCK时钟线的控制可以完成对通讯的控制。SPI还是一个数据交换协议:因为SPI的数据输入和输出线独立,所以允许同时完成数据的输入和输出。不同的SPI设备的实现方式不尽相同,主要是数据改变和采集的时间不同,在时钟信号上沿或下沿采集有不同定义,具体请参考相关器件的文档。
在点对点的通信中,SPI接口不需要进行寻址操作,且为全双工通信,显得简单高效。在多个从设备的系统中,每个从设备需要独立的使能信号,硬件上比I2C系统要稍微复杂一些。
最后,SPI接口的一个缺点:没有指定的流控制,没有应答机制确认是否接收到数据。
AT91RM9200的SPI接口主要由4个引脚构成:SPICLK、MOSI、MISO及 /SS,其中SPICLK是整个SPI总线的公用时钟,MOSI、MISO作为主机,从机的输入输出的标志,MOSI是主机的输出,从机的输入,MISO 是主机的输入,从机的输出。/SS是从机的标志管脚,在互相通信的两个SPI总线的器件,/SS管脚的电平低的是从机,相反/SS管脚的电平高的是主机。在一个SPI通信系统中,必须有主机。SPI总线可以配置成单主单从,单主多从,互为主从。
SPI的片选可以扩充选择16个外设,这时PCS输出=NPCS,说NPCS0~3接4-16译码器,这个译码器是需要外接4-16译码器,译码器的输入为NPCS0~3,输出用于16个外设的选择。
SPI协议举例
SPI是一个环形总线结构,由ss(cs)、sck、sdi、sdo构成,其时序其实很简单,主要是在sck的控制下,两个双向移位寄存器进行数据交换。
假设下面的8位寄存器装的是待发送的数据10101010,上升沿发送、下降沿接收、高位先发送。
那么第一个上升沿来的时候 数据将会是sdo=1;寄存器=0101010x。下降沿到来的时候,sdi上的电平将所存到寄存器中去,那么这时寄存器=0101010sdi,这样在 8个时钟脉冲以后,两个寄存器的内容互相交换一次。这样就完成里一个spi时序。
举例:
假设主机和从机初始化就绪:并且主机的sbuff=0xaa,从机的sbuff=0x55,下面将分步对spi的8个时钟周期的数据情况演示一遍:假设上升沿发送数据
这样就完成了两个寄存器8位的交换,上面的上表示上升沿、下表示下降沿,sdi、sdo相对于主机而言的。其中ss引脚作为主机的时候,从机可以把它拉底被动选为从机,作为从机的是时候,可以作为片选脚用。根据以上分析,一个完整的传送周期是16位,即两个字节,因为,首先主机要发送命令过去,然后从机根据主机的命令准备数据,主机在下一个8位时钟周期才把数据读回来。      SPI 总线是Motorola公司推出的三线同步接口,同步串行3线方式进行通信:一条时钟线SCK,一条数据输入线MOSI,一条数据输出线MISO;用于CPU与各种外围器件进行全双工、同步串行通讯。SPI主要特点有:可以同时发出和接收串行数据;可以当作主机或从机工作;提供频率可编程时钟;发送结束 中断标志;写冲突保护;总线竞争保护等。下图示出SPI总线工作的四种方式,其中使用的最为广泛的是SPI0和SPI3方式 (实线表示):
SPI总线四种工作方式 SPI 模块为了和外设进行数据交换,根据外设工作要求,其输出串行同步时钟极性和相位可以进行配置,时钟极性(CPOL)对传输协议没有重大的影响。如果 CPOL=0,串行同步时钟的空闲状态为低电平;如果CPOL=1,串行同步时钟的空闲状态为高电平。时钟相位(CPHA)能够配置用于选择两种不同的传输协议之一进行数据传输。如果CPHA=0,在串行同步时钟的第一个跳变沿(上升或下降)数据被采样;如果CPHA=1,在串行同步时钟的第二个跳变沿(上升或下降)数据被采样。SPI主模块和与之通信的外设备时钟相位和极性应该一致。
SPI总线包括1根串行同步时钟信号线以及2根数据线。
SPI模块为了和外设进行数据交换,根据外设工作要求,其输出串行同步时钟极性和相位可以进行配置,时钟极性(CPOL)对传输协议没有重大的影响。如果CPOL=0,串行同步时钟的空闲状态为低电平;如果CPOL=1,串行同步时钟的空闲状态为高电平。时钟相位(CPHA)能够配置用于选择两种不同的传输协议之一进行数据传输。如果CPHA=0,在串行同步时钟的第一个跳变沿(上升或下降)数据被采样;如果CPHA=1,在串行同步时钟的第二个跳变沿(上升或下降)数据被采样。SPI主模块和与之通信的外设音时钟相位和极性应该一致。SPI接口时序如图3、图4所示。
补充:
上文中最后一句话:SPI主模块和与之通信的外设备时钟相位和极性应该一致。个人理解这句话有2层意思:其一,主设备SPI时钟和极性的配置应该由外设来决定;其二,二者的配置应该保持一致,即主设备的SDO同从设备的SDO配置一致,主设备的SDI同从设备的SDI配置一致。因为主从设备是在SCLK的控制下,同时发送和接收数据,并通过2个双向移位寄存器来交换数据。工作原理演示如下图:
上升沿主机SDO发送数据1,同时从设备SDO发送数据0;紧接着在SCLK的下降沿的时候从设备的SDI接收到了主机发送过来的数据1,同时主机也接收到了从设备发送过来的数据0.
SPI协议心得
SPI接口时钟配置心得:
在主设备这边配置SPI接口时钟的时候一定要弄清楚从设备的时钟要求,因为主设备这边的时钟极性和相位都是以从设备为基准的。因此在时钟极性的配置上一定要搞清楚从设备是在时钟的上升沿还是下降沿接收数据,是在时钟的下降沿还是上升沿输出数据。但要注意的是,由于主设备的SDO连接从设备的SDI,从设备的SDO连接主设备的SDI,从设备SDI接收的数据是主设备的SDO发送过来的,主设备SDI接收的数据是从设备SDO发送过来的,所以主设备这边SPI时钟极性的配置(即SDO的配置)跟从设备的SDI接收数据的极性是相反的,跟从设备SDO发送数据的极性是相同的。下面这段话是Sychip Wlan8100 Module Spec上说的,充分说明了时钟极性是如何配置的:
The 81xx module will always input data bits at the rising edge of the clock, and the host will always output data bits on the falling edge of the clock.
意思是:主设备在时钟的下降沿发送数据,从设备在时钟的上升沿接收数据。因此主设备这边SPI时钟极性应该配置为下降沿有效。
又如,下面这段话是摘自LCD Driver IC SSD1289:
SDI is shifted into 8-bit shift register on every rising edge of SCK in the order of data bit 7, data bit 6 …… data bit 0.
意思是:从设备SSD1289在时钟的上升沿接收数据,而且是按照从高位到地位的顺序接收数据的。因此主设备的SPI时钟极性同样应该配置为下降沿有效。
时钟极性和相位配置正确后,数据才能够被准确的发送和接收。因此应该对照从设备的SPI接口时序或者Spec文档说明来正确配置主设备的时钟。
1.使用介面不同g-bn
LPC =Low pin countYK
SPI=Serial Peripheral InterfaceT=J
2.因為此規格由intel題出的,AMD也有題出類似的規格但名稱不相同&Ru`
3.LPC-主要取代ISA BUS,由於其PIN較ISA少且速度也較ISA快zvAN;p
SPI-主要將LPC BIOS但其無法取代其他的LPC DEVICE,<3dq
4. LPC&SPI都跑33MHZ,4
嵌入式Linux操作系统启动信息完全注释
作者:佚名  来源:不详  发布时间:2007-2-8
摘要
我们在这里讨论的是对嵌入式linux系统的启动过程的输出信息的注释,通过我们的讨论,大家会对嵌入式linux启动过程中出现的、以前感觉熟悉的、但却又似是而非的东西有一个确切的了解,并且能了解到这些输出信息的来龙去脉。
嵌入式linux的启动信息是一个很值得我们去好好研究的东西,它能将一幅缩影图呈现在我们面前,来指导我们更加深入地理解linux内核。
关键字:
linux,嵌入式,启动,bootloader
作为一名嵌入系统开发者,你一定遇到过下面的情景:
在某论坛上看到一篇帖子,上面贴着嵌入式linux开发板启动时的有关信息,然后大家在帖子里讨论着这个启动过程中出现的问题,随机举例如下:
Linux version 2.4.20-uc0 (root@Local) (gcc version 2.95.3
20010315 (release)(ColdFire patches - 20010318 from http://f
(uClinux XIP and shared lib patches from http://www.snapgear.com/)) #20 三 6月 1
8 00:58:31 CST 2003
Processor: Samsung S3C4510B revision 6
Architecture: SNDS100
On node 0 totalpages: 4096
zone(0): 0 pages.
zone(1): 4096 pages.
zone(2): 0 pages.
Kernel command line: root=/dev/rom0
Calibrating delay loop... 49.76 BogoMIPS
Memory: 16MB = 16MB total
Memory: 14348KB available (1615K code, 156K data, 40K init)
Dentry cache hash table entries: 2048 (order: 2, 16384 bytes)
Inode cache hash table entries: 1024 (order: 1,
Mount-cache hash table entries: 512 (order: 0, 4096 bytes)
Buffer-cache hash table entries: 1024 (order: 0, 4096 bytes)
Page-cache hash table entries: 4096 (order: 2, 16384 bytes)
POSIX conformance testing by UNIFIX
Linux NET4.0 for Linux 2.4
Based upon Swansea University Computer Society NET3.039
Initializing RT netlink socket
Starting kswapd
Samsung S3C4510 Serial driver version 0.9 (2001-12-27) with no serial options en
abled
ttyS00 at 0x3ffd000 (irq = 5) is a S3C4510B
ttyS01 at 0x3ffe000 (irq = 7) is a S3C451
Blkmem copyright 1998,1999 D. Jeff Dionne
Blkmem copyright 1998 Kenneth Albanowski
Blkmem 1 disk images:
0: BE558-1A5D57 [VIRTUAL BE558-1A5D57] (RO)
RAMDISK driver initialized: 16 RAM disks of 1024K size 1024 blocksize
Samsung S3C4510 Ethernet driver version 0.1 (2002-02-20)
eth0: 00:40:95:36:35:34
NET4: Linux TCP/IP 1.0 for NET4.0
IP Protocols: ICMP, UDP, TCP
IP: routing cache hash table of 512 buckets, 4Kbytes
TCP: Hash tables configured (established 1024 bind 1024)
VFS: Mounted root (romfs
Freeing init memory: 40K
上面的这些输出信息,也可能包括你自己正在做的嵌入式linux开发板的输出信息,其中的每一行,每一个字的含义,你是否深究过,或者说大部分的含义你能确切地知道的?本人想在这里结合本人在实践中一些体会来和广大嵌入式linux的开发者一起读懂这些信息。
[责任编辑:cndownzcom]
我们在这里将以一个真实的嵌入式linux系统的启动过程为例,来分析这些输出信息。启动信息的原始内容将用标记标出,以区别与注释。
嵌入式linux的启动主要分为两个阶段:
① 第一部分bootloader启动阶段
② 第二部分linux 内核初始化和启动阶段
Bootloader头信息,版本,编译时间等,这个因不同的bootloader的设计而有所不同,由此你能看出bootloader的版本信息,有很多使用的是通用的bootloader,如u-boot,redboot等。
Loaded to 0x90060000
将bootloader加载到内存ram中的0x90060000处,即将bootloader加载到内存的高端地址处。Linux内核将被bootloader加载到0x90090000处:
Found boot configuration
查找到了启动boot的配置信息:
Booted from parallel flash
从flash中启动代码,此处的flash为并行闪存。Flash的分类列举如下:
闪存分三类:并行,串行,不可擦除。
①并行Parallel flash
NOR Flash,Intel于1988年发明.随机读取的速度比较快,随机按字节写,每次可以传输8Bit。一般适合应用于数据/程序的存贮应用中.NOR还可以片内执行(execute-in-place)XIP.写入和擦除速度很低。
NAND Flash,1989年,东芝公司发明.是以块和页为单位来读写的,不能随机访问某个指定的点.因而相对来说读取速度较慢,而擦除和写入的速度则比较快,每次可以传输16Bit,一般适用在大容量的多媒体应用中,容量大。如:CF,SM.
②串行Serial Flash 是以字节进行传输的,每次可以传输1-2Bit.如:MMC,SD,MS卡.串行闪存器件体积小,引脚也少,成本相对也更低廉。
③不可擦除Mask Rom Flash的特点是一次性录入数据,具有不可更改性,经常运用于游戏和需版权保护文件等的录入。其显著特点是成本低。
注意:任何flash器件的写入操作只能在空或已擦除的单元内进行,所以大多数情况下,在进行写入操作之前必须先执行擦除。NAND器件执行擦除操作是十分简单的,而NOR则要求在进行擦除前先要将目标块内所有的位都写为0。
从上面的信息,我们可以对flash类型特点有个比较明确的了解。
CPU clock rate: 200 MHz
开发板上所使用的CPU的主频为200MHZ:
DRAM size is 128MB (128MB/0MB)
动态内存ram大小为128M。这里我们列举一下内存的类型及工作原理。
根据内存的工作原理可以划分出两种内存:DRAM和SRAM
[责任编辑:cndownzcom]
①DRAM表示动态随机存取存储器。这是一种以电荷形式进行存储的半导体存储器。DRAM中的每个存储单元由一个晶体管和一个电容器组成。数据存储在电容器中。电容器会由于漏电而导致电荷丢失,因而DRAM器件是不稳定的。为了将数据保存在存储器中,DRAM器件必须有规律地进行刷新。
②SRAM是静态的,因此只要供电它就会保持一个值。一般而言,SRAM 比DRAM要快,这是因为SRAM没有刷新周期。每个SRAM存储单元由6个晶体管组成,而DRAM存储单元由一个晶体管和一个电容器组成。相比而言,DRAM比SRAM每个存储单元的成本要高。照此推理,可以断定在给定的固定区域内DRAM的密度比SRAM 的密度要大。
SRAM常常用于高速缓冲存储器,因为它有更高的速率;而DRAM常常用于PC中的主存储器,因为其拥有更高的密度。在嵌入式系统中使用DRAM内存的设计比较广泛。
地址辅助说明:
先说明一下内存地址数字情况,主要是为了方便记忆。可以访问的内存为4G。0x40000000是1GB处;0x00040000是256K处,0x00020000是128K处,0x90000000是2GB多的地方:
1M->0x00100000,
2M->0x00200000,
8M->0x00800000
16M->0x01000000,
32M->0x02000000
256M->0x10000000
64K->0x00010000
4K->0x00001000
这个是个快速记忆的方法,你可以根据地址中1的位置和其后0的个数来快速知道换算后的地址是在多少兆的地方。比如,1的后面5个0,代表1M的大小,6个0,代表16M,以此类推:
ROMFS found at 0x46040000, Volume name = rom 43f291aa
romfs,只读文件系统所在的地址为:0x46040000 (flash映射后的第3分区),卷名为rom。romfs和rootfs概念上有所区别。
flash在内存中的的起始地址为0x46000000,而ROMFS在flash分区上的起始位置为0x00040000,所以ROMFS在内存地址中的位置就为0x46040000。这个细节的部分可以参考flash分区时的地方,Creating 3 MTD partitions。
romfs中包括kernel和app应用,不包括bootloader和firmware信息头。romfs只读文件系统里的内容有很多种分类方法,我们可以将kernel和app同时放里面,作为根文件系统下的一个文件,也可以在flash上另外划分区域来分别存放。
VFS虚拟文件系统交换器
在linux系统中,目前已经开发出多种文件系统,那么如何让这些文件系统能共存在一个系统中呢,从linux 2.0开始,引入了虚拟文件系统管理器 VFS的概念。
JEDEC memory standards
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TheJEDEC Solid State Technology Association is the semiconductor engineering standardization body of theElectronic Industries Alliance (EIA). Semiconductor memory is a very active area of standardization today. JEDEC Standard 21 specifies semiconductor memories from the 256 bit staticRAM (".25Kb")[1] to the latestDDR3 SDRAM modules
This standard, JESD21-C "Configurations for Solid State Memories", is maintained by JEDEC committee JC41. The members are from companies that make microprocessors, memory ICs, memory modules, and other components. The members also come from companies that design these components into systems such as video cards and personal computers. There are additional committees for other aspects of memory standards.
Most JEDEC standards are published as a complete document. When a revision is required the document is republished. Additions to Standard 21 are so frequent that it is published in loose-leaf format and comes in a three-ring binder.
In the 1980s the configuration of a family of memories could be specified on a single page. Modern memory modules require over 100 pages; standards for the memory IC[2] and a reference design of the module.[3] The standards specify the physical dimensions for the module, the electrical characteristics for the module and even the data for doing computer simulations of the memory module operating in a system.
A memory module like the DDR2-SDRAM is available for laptop, desktop, and server computers. There is also a wide selection of memory capacities and speeds. The standards specify memory module label formats for "End User Markets".[4]For example:
1GB 2Rx4 PC2-3200P-333-11-D2 is a 1GB DDR2 Registered DIMM, with address/command parity function, using 2 ranks of x4 SDRAMs operational to PC2-3200 performance withCAS Latency = 3, tRCD = 3, tRP = 3, using JEDEC SPD revision 1.1, raw card reference design file D revision 2 used for the assembly.
JEDEC Standard 100B.01[1] defines the "prefix to units of semiconductor storage capacity" as follows:
kilo (K): A multiplier equal to 1024 (210).
mega (M): A multiplier equal to 1 048 576 (220 or K2, where K = 1024).
giga (G): A multiplier equal to 1 073 741 824 (230 or K3, where K = 1024).
It notes that these prefixes are used in their decimal sense forserial communication data rates measured inbits:
Contrast with the SI prefix kilo (k) equal to 103, as in a 1 kbit/s data transfer rate, which is equal to 1000 bits per second.
It also defines:
bit (b): In the binary numeration system, either of the digits 0 or 1. (Ref. ANSI X3.172.)
byte (B): A binary character string operated upon as a unit and usually shorter than a computer word. (Ref. ANSI X3.172.) NOTE A byte is usually eight bits.
The rationale for including these definitions is explained and contrasted to theIEC standard prefixes by this footnote in the standard:
The definitions of kilo, giga, and mega based on powers of two are included only to reflect common usage. IEEE/ASTM SI 10-1997 states "This practice frequently leads to confusion and is deprecated." Further confusion results from the popular use of a "megabyte" consisting of 1 024 000 bytes to define the capacity of the familiar "1.44-MB" diskette. An alternative system is found in Amendment 2 to IEC 60027-2: Letter symbols to be used in electrical technology – Part 2
All JEDEC standards avoid the use of the terms megabit, megabyte, gigabyte, etc, and refer to memory capacity as a number followed by the units. (64Mb, 256MB or 1GB.)
The IEC uses the prefix "kibi-" to mean 1024, similarly "mebi-", "gibi-" and "tebi-" for its powers, noting further: "IEC suggests that, in English, the first syllable of the name of the binary-multiplier prefix should be pronounced in the same way as the first syllable of the name of the corresponding SI prefix and that the second syllable should be pronounced as ‘bee‘."
[edit] References
^ JEDEC Solid State Technology Association (December 2002), “Terms, Definitions, and Letter Symbols for Microcomputers, Microprocessors, and Memory Integrated Circuits”, JESD 100B.01,
[edit] External links
Online JEDEC Documents
Retrieved from "http://en.wikipedia.org/wiki/JEDEC_memory_standards"
Categories:Units of information |JEDEC standards
Intel高调进军SoC市场,将挤压ARM与MIPS生存空间?
上网日期:2008年07月29日
芯片巨头Intel日前宣布进军SoC(系统级芯片) 集成电路市场。Intel所推出的SoC集成电路将主要基于Atom处理器并针对低功耗便携应用。Intel的这一动作表明了其抢占移动通信和工业控制市场的企图。
据IntelSoC Enabling Group部门总经理Gadi Singer表示,Intel目前有15个SoC项目正在进行中,这些项目都是针对新的成长性市场而量身定做,其中有8款产品即将正式开始供货。
随着这些SoC的投产,Intel希望能够满足迄今为止由ARM和MIPS占统治地位的市场并在此同时推动x86软件市场。ARM和MIPS是处理器技术授权商(licensors),正是他们使得TI、三星和STMicroelectronics等IDM在除了个人电脑和笔记本计算机的市场占据主导地位。
Intel认为SoC在移动互连网应用领域(如本地服务以及车内信息娱乐连接)将大有可为。此外,Intel还计划推出面向工业应用领域的SoC产品。
Intel设计的首款SoC即将投产。EP80579芯片在单个芯片上整合了基于Pentium M的处理器设计和存储器控制器(MCH)、I/O控制器(ICH)和一系列针对特定应的集成加速器。据Intel称,EP80579较分立器件而言引脚缩减了45%,功耗降低了34%。为了满足工业应用的要求,该公司宣布其SoC的支持周期为7年。
该芯片配置256KB二级缓存,暂时Intel没有透露任何发布时间和价格方面的消息。除了整合MCH和ICH,其中的四款还支持英特尔QuickAssist一体化加速器技术,然后“再让Atom在大多数情况下取代Pentium M”,将是Intel计划推出的“智能SoC”系列的共同特点。

除了首先发布的8款产品以外,英特尔方面还透露该公司内部在计划的至少还有超过15款片上系统芯片,其中一些产品是围绕Atom核心开发的,包括英特尔代号为“Canmore”的首款消费电子芯片,这款芯片预定将在今年晚些时候引入。第二代整合消费电子芯片“Sodaville”应该会在2009年打入市场。此外,针对移动互联网设备的代号为“Moorestown”的英特尔下一代嵌入芯片也会在2009年面市。
“我们目前可以提供整合度很高的产品,它们所涉及的范围可以横跨从工业机器人到车内设备系统,从机顶盒到移动互联网设备以及其他相关设备的巨大领域。在设计整合集成度更高的系统到更小的芯片上的同时,英特尔还可以进一步提升芯片的性能、功能以及对x86软件的兼容性,同时将芯片的总功率、成本以及产品尺寸控制到更好的水平,从而更好地适应各个市场的需求。”Gadi Singer表示。