特約通訊員梁曉歡

藍(lán)圖之始

Adesto Technologies（下文簡稱“Adesto”）是非揮發(fā)性內(nèi)存增值解決方案領(lǐng)域內(nèi)的全球領(lǐng)先企業(yè)，是唯一一家能夠提供業(yè)界領(lǐng)先的串行閃存和下一代超低功耗CBRAM NVM解決方案的企業(yè)。

2007年，Adesto技術(shù)的創(chuàng)始人準(zhǔn)備建立一家新公司，專注于開發(fā)基于CBRAM技術(shù)的低功耗存儲解決方案。CBRAM，即導(dǎo)電橋接存儲器，是一種極有潛力的電阻式存儲器技術(shù)。不同于其他新型的存儲技術(shù)，CBRAM可定制應(yīng)用在各類嵌入式市場和獨(dú)立存儲器市場。在剛剛過去的3年里，Adesto已將其技術(shù)，以嵌入式存儲的方式，授權(quán)給幾個大型的SOC（片上系統(tǒng)）半導(dǎo)體公司，從而幫助這些公司能夠不受限制地開發(fā)未來的發(fā)展藍(lán)圖。Adesto認(rèn)為這只是CBRAM技術(shù)應(yīng)用的第一步，未來其將成為具有更高要求的應(yīng)用（如低功耗移動設(shè)備、高性能服務(wù)器）的首選內(nèi)存方案。在2012年9月，Adesto通過收購Atmel的數(shù)據(jù)閃存和串行閃存產(chǎn)品線，擴(kuò)大了公司的增值內(nèi)存業(yè)務(wù)。通過這一收購，Adesto能夠?yàn)榭蛻籼峁└哔|(zhì)的產(chǎn)品，以及更經(jīng)濟(jì)的解決方案。2014年5月，Adesto被美國著名科技企業(yè)雜志《Red Herring》評為2014年北美百強(qiáng)企業(yè)之一。

圖1 CBRAM技術(shù)的應(yīng)用圖

支撐技術(shù)

自2007年以來，Adesto一直引領(lǐng)著CBRAM技術(shù)的發(fā)展，致力于研發(fā)先進(jìn)的電阻式RAM內(nèi)存?；谄鋸?qiáng)大的專利組合，Adesto得到了業(yè)界的高度認(rèn)可。100多項(xiàng)專利打造了Adesto在電阻式RAM領(lǐng)域內(nèi)的強(qiáng)勢知識產(chǎn)權(quán)地位。Adesto的領(lǐng)導(dǎo)作用，一方面體現(xiàn)在其率先推出了基于CBRAM技術(shù)的存儲設(shè)備，另一方面，其為鍛造半導(dǎo)體行業(yè)內(nèi)的授權(quán)合作伙伴關(guān)系做出了卓越的貢獻(xiàn)。無論是晶圓IC設(shè)計商，還是晶圓代工制造商，都希望能利用CBRAM低功耗的優(yōu)勢。與Adesto的合作，則可以幫助他們擴(kuò)大知識產(chǎn)權(quán)組合，通過規(guī)模性開發(fā)和生產(chǎn)基于標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝的非揮發(fā)性存儲器，充分利用CBRAM高性能低功耗的優(yōu)勢特征，并有望實(shí)施當(dāng)今200毫米或更先進(jìn)的300毫米支撐技術(shù)。

CBRAM是Adesto公司的核心技術(shù)，也是其知識產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵和根本。CBRAM在某些文獻(xiàn)上也被稱為“可編程金屬化單元（PMC）”，或“電化學(xué)金屬化單元（ECM）”，該技術(shù)通過電化學(xué)控制介質(zhì)薄膜（或固體電解質(zhì)）中的納米級金屬，實(shí)現(xiàn)對非揮發(fā)性數(shù)據(jù)存儲的電阻切換操作。CBRAM技術(shù)具有非常誘人的特征，例如強(qiáng)大的可伸縮性（<10納米），超低能耗運(yùn)行，快速讀寫和擦除，對電壓要求低，等等。因而，CBRAM技術(shù)也成為國際半導(dǎo)體發(fā)展路線圖（ITRS）中的熱門技術(shù)。下圖顯示了CBRAM技術(shù)應(yīng)用潛力的廣度和深度。與其他存數(shù)技術(shù)不同，CBRAM與互補(bǔ)式金氧半導(dǎo)體（CMOS）工藝是完全兼容的。通過在存儲器單元、結(jié)構(gòu)和制造過程上的優(yōu)化，CBRAM可以實(shí)現(xiàn)極為靈活的應(yīng)用方式。

在2012年，Adesto發(fā)布了其第一款基于CBRAM技術(shù)的存儲設(shè)備，基于CBRAM技術(shù)的非揮發(fā)性存儲器，由CMOS互聯(lián)層中的介質(zhì)堆疊層和專利金屬共同創(chuàng)建而成。實(shí)踐證明，CBRAM存儲器可伸縮至12毫微米，能作為低功率NVM DRAM的有效替代品。Altis是Adesto公司的晶圓代工和技術(shù)開發(fā)伙伴，其半導(dǎo)體銷售與市場總監(jiān)陳維津認(rèn)為：“CBRAM與FRAM、MRAM、PCM、RRAM等新一代內(nèi)存技術(shù)一樣，都是有機(jī)會取代傳統(tǒng)閃存的接班技術(shù)。CBRAM能夠通過定制開發(fā)來取代EEPROM、閃存等，CBRAM存儲器在外觀與功能上與目前的EEPROM類似，但尺寸較小、也更具成本優(yōu)勢?！痹谶@些新一代非揮發(fā)性存儲器中，只有FRAM和CBRAM已經(jīng)正式商業(yè)化，其它都還處于研發(fā)階段，雖然性能誘人，但遠(yuǎn)水解不了近渴。從性能對比看，CBRAM與FRAM差不多，但是功耗和成本上會有很大的優(yōu)勢，因?yàn)樗墓ぷ麟妷好黠@低于FRAM，而且使用的是CMOS工藝制造。由于擁有這些優(yōu)勢，只要突破產(chǎn)能限制，CBRAM在嵌入式領(lǐng)域的前景非常樂觀。

產(chǎn)品之列

1.CBRAM存儲器

Adesto推出了業(yè)內(nèi)首款基于CBRAM技術(shù)的非揮發(fā)性存儲器系列產(chǎn)品。從32 Kb到1Mb，CBRAM RM24x設(shè)備與現(xiàn)今串行EEPROM在功能上和電器上，都具有兼容性。Adesto設(shè)備提供SPI和I2C接口，能保證長達(dá)10年的非揮發(fā)性。Adesto將這些產(chǎn)品，作為基于傳統(tǒng)EEPROM技術(shù)的產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)型替代方案，提供給市場。

表1 產(chǎn)品特征

Adesto的CBRAM涵蓋了大范圍的產(chǎn)品應(yīng)用，包含了表1所列的主要特征。

2.RM24EP系列產(chǎn)品

智能醫(yī)療設(shè)備目前正以兩位數(shù)進(jìn)行增長，有望在醫(yī)療保健領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破性的進(jìn)展。這些新產(chǎn)品的設(shè)計包含一個重要的組成部分：機(jī)載代碼和數(shù)據(jù)存儲。雖然醫(yī)療設(shè)備中，普遍都運(yùn)用了標(biāo)準(zhǔn)閃存、EEPROM和鐵電存儲器這些傳統(tǒng)的存儲技術(shù)，但這些技術(shù)無法在滅菌過程中所形成的高溫和輻射環(huán)境中正常工作，從而導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行時出現(xiàn)損壞、數(shù)據(jù)丟失等重大錯誤。

為了解決這些問題，Adesto推出了RM24EP系列產(chǎn)品。借助于強(qiáng)大的CBRAM技術(shù)（可嵌入運(yùn)行或獨(dú)立運(yùn)行），RM24EP系列產(chǎn)品能在殺菌的極端條件下，保持?jǐn)?shù)據(jù)的完整性，從而幫助設(shè)計人員能夠?qū)χ悄茚t(yī)療設(shè)備進(jìn)行深入開發(fā)。實(shí)踐證明，Adesto的數(shù)據(jù)存儲解決方案具有高度的可靠性和卓越的操作性能，其能完全匹配醫(yī)療報警行業(yè)的滅菌消毒要求，其具有以下幾點(diǎn)具體特征和優(yōu)勢：

●超低功耗運(yùn)行，有利于延長系統(tǒng)的電池壽命；

●降低了產(chǎn)品的制造步驟和成本；

●防止因數(shù)據(jù)丟失而出現(xiàn)系統(tǒng)錯誤；

●超快速編程；

●高可靠性：在200攝氏度以上也可以進(jìn)行數(shù)據(jù)保存；

●在50千戈瑞γ射線的輻射中也能正常運(yùn)行；

●支持I2C總線協(xié)議。

3.數(shù)據(jù)閃存系列產(chǎn)品（DataFlash）

隨著現(xiàn)代電子設(shè)備的發(fā)展，市場越來越需要低密度、低功耗的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，以滿足互聯(lián)世界中移動應(yīng)用、穿戴式應(yīng)用和工業(yè)應(yīng)用的需求。系統(tǒng)設(shè)計人員可以通過選擇最節(jié)能的半導(dǎo)體設(shè)備來管理總的能源預(yù)算，并在軟件和硬件的設(shè)計中進(jìn)行精心規(guī)劃。

Adesto提供了代碼和數(shù)據(jù)存儲解決方案的完整產(chǎn)品組合，能在多種應(yīng)用中，延長設(shè)備的電池壽命。這些應(yīng)用包括無線和有限協(xié)議，例如，DECT ULE(超低能耗)標(biāo)準(zhǔn)，ZigBee RF4CE協(xié)議，Z Wave無線網(wǎng)組規(guī)格等。

作為功能豐富的順序存取記憶體，Adesto推出的數(shù)據(jù)閃存系列產(chǎn)品主要具有以下幾點(diǎn)特征和優(yōu)勢：

●超低功耗運(yùn)行，可延長系統(tǒng)的電池壽命，能在超深斷電模式下（電流小于400納安）正常運(yùn)行；

●擁有寬范圍的工作電壓，允許系統(tǒng)內(nèi)存在電池的整個電壓范圍內(nèi)正常工作；

●高效的字節(jié)讀寫、內(nèi)部編程和擦除命令，通過卸載繁重的內(nèi)存管理任務(wù)，減少CPU開銷；

●全面的安全性能和獨(dú)特的ID特性，以保護(hù)設(shè)備免受外來篡改；

●一臺設(shè)備，既可存儲代碼，也可存儲數(shù)據(jù)。

4.加強(qiáng)版串行閃存系類產(chǎn)品（Enhanced Serial Flash）

Adesto的串行閃存產(chǎn)品家族包含兩個系列：加強(qiáng)版和普通版。其中，加強(qiáng)版即為AT25DF系列產(chǎn)品，其將標(biāo)準(zhǔn)扇區(qū)大小、區(qū)段式擦除和讀寫命令，與低能耗操作、高效能源管理選項(xiàng)和頁擦除等特征結(jié)合在一起，主要具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢：

●擁有寬范圍的工作電壓（1.65-3.6V），能在不降低系統(tǒng)性能的同時，延長系統(tǒng)電池的壽命；

●能在超深斷電模式下（電流小于200納安）正常運(yùn)行，大大減少了待機(jī)功耗；

●通過頁面擦除，實(shí)現(xiàn)了更快速地編程和更新；

●先進(jìn)的安全功能和嵌入的序列號，提供了有效的防篡改保障和可追朔性選項(xiàng)。

5.標(biāo)準(zhǔn)版串行閃存系列產(chǎn)品（Standard Serial Flash）

Adesto的標(biāo)準(zhǔn)版串行閃存系列產(chǎn)品包含AT25xxx產(chǎn)品線：AT25SF（雙路和四路I/O），AT25DL（低功耗），和AT25DFxxxA（標(biāo)準(zhǔn)）。Adesto繼續(xù)為客戶提供各種各樣的串行閃存產(chǎn)品，體現(xiàn)了業(yè)內(nèi)最先進(jìn)和最靈活的一些性能特點(diǎn)，其中有許多是市場上其他解決方案無法比擬的。概括而言，AT25系列產(chǎn)品主要有以下幾點(diǎn)特征：

●靈活地存儲引導(dǎo)代碼、程序代碼和關(guān)鍵數(shù)據(jù)；

●采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的SPI接口，可顯著減少引腳數(shù)，簡化路由；

●實(shí)現(xiàn)簡便的數(shù)據(jù)遷移：Adesto的SPI器件均實(shí)現(xiàn)引腳兼容，只需將4個引腳連接到MCU，就可以將數(shù)據(jù)輕松地遷移至較高密度的器件，無需改變電路板；

●采用統(tǒng)一的區(qū)段式擦除架構(gòu)，從而為各種代碼和數(shù)據(jù)存儲應(yīng)用提供高度的靈活性。

點(diǎn)評

世界著名閃存市場調(diào)研公司W(wǎng)eb-Feet Research的高級分析師Alan Niebel這樣說到：“憑借CBRAM技術(shù)，Adesto現(xiàn)已成為閃存市場的有力競爭者，能為多種多樣的嵌入式應(yīng)用提供低成本、高質(zhì)量的閃存產(chǎn)品。此外，由于CBRAM內(nèi)存可與摩爾定律以及多代CMOS工藝相兼容，Adesto有望成為高密度、非揮發(fā)性內(nèi)存解決方案領(lǐng)域內(nèi)的長期重要供應(yīng)商。”Adesto公司的發(fā)展目標(biāo)是50億美元的非揮發(fā)性電可擦可編程只讀存儲器（EEPROM）和NOR閃存市場，憑借其扎實(shí)的專利技術(shù)，以及在該行業(yè)內(nèi)的經(jīng)驗(yàn)積累，Adesto公司將在閃存領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)更多的突破。