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低功耗和高集成:手机存储器发展趋势

  2005-4-9  


  SRAM由于其高速度和低功耗的特点,作为PC用缓存在20世纪末期得到了广泛的应用。然而,随着半导体技术的飞速发展,越来越多的SRAM被逐渐集成到电脑主板的CPU中,SRAM分立器件的市场规模也由两三年前的60亿美元左右降到今天的大约20亿美元。目前,SRAM的应用以两个脉络清晰地发展着:一个是应用于高端网络设备的高性能、大容量SRAM,另一个便是应用于手机等消费电子产品的低功耗、低成本SRAM。
  在SRAM市场上,目前排名第一和第二的Samsung和Cypress分别占有30%和14%的份额。Cypress香港/中国区总经理关锦明介绍:“Samsung之所以能在SRAM市场占据老大的位置,是因为其是全球第三大手机厂商,他们的SRAM产品都用在自己的手机中。但与此同时,其竞争对手如Nokia、Motorola将不会考虑采用Samung的SRAM,这也给我们提供了机会。Cypress在该市场的占有率一直在增长,我们将把这种势头保持下去。”据介绍,Cypress从1983年开始开发和生产SRAM器件,一直没有间断过,在SRAM市场大幅萎缩的时候,很多公司退出了这一领域,而Cypress坚持住了。“我们生产、封装、测试自有的产品,因而可以保证稳定的货源。我们目前已经在采用90nm技术生产SRAM产品,低成本的工艺迎合了消费市场的需求。”关锦明说。


图1,手机应用中,PSRAM和LP SDRAM将逐渐取代不具备存储密度优势的SRAM。

  对于手机用存储器产品的发展趋势,Cypress公司高级应用工程师金守嘉为我们带来了他的观点:
  新型低功耗存储器将逐渐取代标准SRAM成为手机用存储器的主流   手机等便携产品对低功耗的需求促进了一系列新型SRAM产品的问世。PSRAM、CellularRAM、LP-SDRAM(Low-Power SDRAM)等低功耗1T SRAM将逐渐取代传统的6T SRAM而成为手机中的主流存储器。


图2,采用MCP封装的存储器件比重将逐步增加。

  PSRAM是在SRAM基础上发展起来的新型低功耗存储器,它具有DRAM的结构和类似SRAM的简单接口,因而存储密度更大,同时,PSRAM具有定时自我刷新功能。CellularRAM是第二代PSRAM,它由Cypress、Micron、Infineon和Renesas联合开发。CellularRAM有异步和同步两种可供选择,和PSRAM及普通SRAM产品兼容,并且目前大部分的标准手机芯片都支持CellularRAM接口。LP-SDRAM比前两种产品具有更高的带宽和容量,但功耗也较大。
  对于三种低功耗存储产品的发展趋势,金守嘉认为:“PSRAM在一些中高端手机产品上已经得到了应用,CellularRAM目前还在几家厂商的共同开发阶段,2005年年初将会投放市场,它将会成为手机存储器的主流技术,而多家厂商的联合开发也保证了CellularRAM产品的统一规范和多个供货商供货,保证货源。而LP-SDRAM现在已经生产出样片,它也将会成为手机存储器的主流技术。而用户会根据对容量的需求而考虑选择PSRAM/CellularRAM或LP-SDRAM。”
  同时,Cypress的MoBL双端口存储器是另一种适用于多个处理器的移动应用解决方案,双端口存储器提供方便、灵活的接口,因为每个处理器都只能看到独立的SRAM。独特的时钟设计以及较短的调试时间不仅缩短了产品的上市时间,并且功能选择的灵活性也相应节约了成本。
  集成SRAM和Flash的MCP将逐渐取代分离式存储器件成为手机用存储器的主流  在手机存储器架构中,为了保证低成本,目前中低端手机主要采用SRAM和Flash分离的架构。而随着手机向高端发展,分离架构将逐渐被淘汰,为了实现更小的体积和功耗,越来越多的厂商采用将SRAM和Flash集成在一起的MCP(Multi-Chip Package)器件。
“目前Cypress的低功耗SRAM产品90%以上都是以向Intel、ST这样的Flash厂商提供裸芯片(die)的形式供货,再由他们将封装好的产品提供给手机生产厂商。当然低功耗SRAM芯片也可以直接供给手机厂商用于中低端产品。”金守嘉说。对于手机存储器架构的发展趋势,关锦明补充说:“随着对更高集成度的需求,一种模块化产品将在未来出现,即模块厂商将SRAM、Flash,以及一些其他功能的芯核集成在一个模块(封装)中。”<

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