产品规划 Products planning


本着易到难,从简到繁的开发理念,时代全芯制定了公司在中低密度产品, 高密度产品和神经网络智能存储三条产品线的发展策略(如下表1)。

 

1:时代全芯的未来产品规划


产品种类

2018年

中低密度独立型相变产品(EEPROM,NOR)

 

2019年

中低密度嵌入式相变产品和特殊应用相变产品(FPGA/PLD,TCAM,MCU)

2019年

高密度相变产品一期(2D Xpoint)

2020年

推出神经网络测试芯片

2021年

高密度相变产品二期(MLC,3D Xpoint)和神经网络智能存储产品

 

如下是各存储产品的简介:

2: AMT未来存储产品简介

 

产品种类

产品简介

EEPROM(可擦写可编程只读存储器)

EEPROM的典型优点是非易失性、可字节擦除、编程速度快。对 EEPROM 编程无需将EEPROM 从系统中移出,从而使存储和刷新数据(或编程)非常方便、有效、可行。

EEPROM的种类很多,大致可分为串行、并行两类。

1)串行类SPI和IIC类最为热销,适用于各种应用的灵活存储器设备,可存储个人偏好数据、系统校准和配置数据以及高写入次数的数据记录。

2)并行 EEPROM — 可更改字节的并行访问存储器设备,可持久地保存数据,并具有可确保系统品质优异、可制造性强的高级功能,主要应用在直接代码执行和高可靠性数据存储应用,例如电信、航空电子设备和军事等领域。

初期时代全芯利用45nm制造1Mb EEPROM (SPI/DPI/QPI兼容)产品. 中期, 时代全芯将备齐512K到4M的EEPROM SPI产品以及512K到8M 的EEPROM IIC产品

NOR Flash(或非结构闪存存储器)

NOR flash的优点是芯片内执行(XIP,Execute In Place),即应用程序不必再把代码读到系统RAM中,而是可以直接在Flash闪存内运行。NOR 的传输效率很高,读取速度也较快,在1~4MB的小容量时具有很高的成本效益,主要被用来存储程序。

NOR可分为串行和并行类. 并行NOR闪存由于管脚多,集成度低等缺点,已经逐渐被管脚少,集成度高的串行NOR闪存所取代,

中低密度嵌入式相变产品和特殊应用相变产品(PCRAM,FPGA/PLD,TCAM, MCU)

- FPGA(现场可编程门阵列),除了通信市场外, 工业控制、汽车、航空、航天等也广泛使用FPGA。近年来,消费电子(尤其是电视)的发展也进步神速,规格日新月异,FPGA也因获益不少。AMT的基于PCM的FPGA与传统FPGA之比较,芯片面积与功耗可省70%,AMT将从55nm/45nm,中低阶门数(gate count)的产品进入FPGA市场.

- TCAM,即三态内容寻址存储器(Ternary Content-Addressable Memory-TCAM).TCAM主要用于高速网络路由器 (Network router). 因为TCAM芯片价格昂贵,目前只用于高速网络.用PCM技术设计的 TCAM,每单元由两个电晶体及两个PCM电阻形成,芯片面积及耗电量大约为传统 TCAM的四分之一.

- MCU,即微控制单元嵌入式存储.MCU中的嵌入式存储,根据不同的应用场景将如下类型存储器做不同组合,例如:

1) ROM/EEPROM:用于存储掉电不丢失的数据,Bootloader 载体;

2) RAM:运行时的数据存储,片上Cache:

3) 闪存(NAND/NOR): 数据和程序存储;

MCU主要应用在消费电子,计算机,汽车电子和工业控制领域,其中汽车电子,工业控制和物联网/可穿戴成为相对其他应用领域增长较快的MCU应用市场.

可重构计算相变存储器(Reconfigurable Computing)

可重构计算是清华大学微电子所获得国家二等奖的研发项目,此项目也得到了Intel的支持。可重构计算发明了硬件随软件变化而变化、软硬件双编程的高能效动态可重构计算技术,突破了传统的基于硬件进行软件编程的计算模式,实现了“电路跟随算法变、架构跟随应用变”的可重构计算芯片。其主要内容是建立一个计算机内部并行处理器的连线网络。这个连线网络可以根据数据通路的需求被重构,以此达到大幅度提高处理器性能的目的。如果在可重构计算的处理器阵列内部使用非易失存储器,则能够显著提高能量效率,进而解决目前互联网数据中心(Internet Data Center/IDC)大量耗电的问题。AMT已和清华大学微电子所签署在这方面的合作协议。

采用相变存储器,作为PE的局部存储,可以实现对PE及存储的关断管理,当PE恢复工作,之间数据和配置程序不会丢失,可以继续维持数据流图的运算,这可以最大程度上降低系统能耗,提升能量效率

高密度相变产品一期(High Density Memory)

- 2D XPoint,例如PCRAM(相变存储器)是基于相变存储的非易失性随机存储器,由于其成本低、耗电少、可靠性高等优势,未来可取代DRAM.

高密度相变产品二期(High Density Memory)

时代全芯将致力于多单元内存(MLC),交叉点结构(3DX Point),制造工艺区块(Process Macro)不同架构的研究,逐步完成 20纳米以下的大容量PCM存储器(128Gb/256Gb)工艺技术与产品功能性验证.

通过前期市场的认知和积累,以及时代全芯在PCM生产方面的经验和国内IDM一起进军全球128Gb/256Gb大容量存储如SCM,U盘、SSD(固态硬盘)等领域.

神经网络智能存储产品(Neuro-morphic Memory)

神经网络 (Neuromorphic) 芯片应用:相变存储器具有抗疲劳性好、数据保持性好、擦写速度快、非破坏性读操作、与互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺兼容性好等优势,能够实现人工神经网络初步类似大脑的学习、记忆等功能,其应用于可见的未来已经确立;神经网络 (Neuromorphic) 芯片将可更适用于大数据分析、多功能感应器 (“电子鼻子”) 、先期感应网络 (保健,警戒,海啸等等)、”智能型”个人助理 (例如Siri, 但有预期/主动功能)、盲人导引眼镱、无人驾驶汽车、自动化机器人等。