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nand并口串口区别存储器的“另类”创新之路

发布时间 : 2024-10-20

作者 : 小编

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存储器的“另类”创新之路

集微网报道在5G和AIoT的时代，存储器的竞争正趋向白热化。不断比拼工艺，比拼生产规模似乎是行业的唯一选择。

但是，在全面接触华邦电子的产品和技术之后，你会发现一条别样精彩的存储器产品晋级之路。差异化创新，被华邦电子的产品诠释的淋漓尽致。

化解IoT安全悖论

物联网设备正面临一个“安全悖论”。其重要性不言而喻，但是用户往往选择忽略，制造商也在为支付额外成本增加安全功能而犹豫不决。这样迫使安全功能的增加在产业链中前移，上游的芯片公司将承担更多的安全责任。

对于华邦电子来说，电子系统中的代码和用户数据大部分情况储存在闪存中，如何增加闪存的安全性，就成为其开发TrustME® 安全闪存产品的出发点之一。

“只有硬件安全，才有办法去发展软件的安全，然后才去发展系统的安全，一直到整个网络的安全，所以这是环环相扣的，即所谓的“Chain of Trust”的概念。”华邦电子安全解决方案行销处处长陈宏玮表示。

华邦的存储产品在安全方面会有怎么样的价值。陈宏玮认为有三点：其一，华邦的产品要通过安全认证；其二，灵活性强，可以适应现及未来的设计；第三，具有可扩展性，满足了物联网MCU的flash-less趋势。

安全认证为什么最重要，因为电子产品面临的安全法规监管环境越来越严格，多国和地区都出台了安全法规，不合规的产品将面临罚款的问题，同时也会造成品牌信誉度的下降。华邦推出的W77Q安全存储产品重于 满足欧盟《网络安全法案》“substantial（坚实）”级别的应用，可以满足CC EAL2认证和IEC62443标准，还有目前GlobalPlatform正在推的SESIP认证。

该产品采用了标准型的SPI Flash管脚兼容的封装设计，可以直接替换普通的标准型的闪存。华邦让该产品增加了系统韧性防护功能，可以在产品被攻击之后，具备了系统恢复能力。此外，其还具备信任根、加密数据存储和安全线上固件更新功能。

很重要的一点，物联网的设备都会连接在云端。当主芯片受到了攻击之后，华邦的方案可以做到由云端对闪存的固件进行重新设置。

“存储安全已经非常重要，因为从很多的黑客事件里面可以发现，黑客会不断地攻击储存在闪存里面的代码和数据。” 陈宏玮指出华邦的安全闪存扮演了很重要的角色，“系统里面的固件、代码以及用户数据，最主要的就是放在闪存里面，所以我们的产品能够做到跟SoC/MCU进行安全性互补。”

物联网发展至今，设备部件的成本依然是优先考量。陈宏玮认为，以增加安全性的角度来说，华邦提供的是具备成本效益的解决方案。

有特色的DRAM布局

5G商业化的逐步落地，云计算、IDC业务的拉动以及汽车、IoT领域的需求增长，DRAM将面对更加多元化的市场。

华邦电子对DRAM有很完整的布局，从云端的服务器、边缘计算、5G-CPE（Customer Premise Equipment——客户前置终端设备），到TWS耳机、AR/VR、ADAS等领域，都能提供相应的产品。

GP-Boost DRAM是华邦面向边缘人工智能的产品布局方案，功耗覆盖了0.05-0.4W的范围，带宽则从2.13 GB/s一直做到17.04 GB/s。“GP就是Green Power，代表低功耗的DRAM，再加Boost意味着我们又可以提供高带宽的产品。“华邦DRAM内存产品销企划处部经理曾一峻给出了解释。

布局的开端是32Mb到256Mb ULP HyperRAM™，对应算力为0.3到0.5TOPS，以一般控制器加NPU为主。这是华邦提供的外挂存储解决方案，会用在简单的声音处理或者图像识别中。

算力达到0.5～1个TOPS，CPU是Arm Cortex-Ax，NPU是N37者是客户自己研发，对应的DRAM是512Mb/1Gb LP2。应用场景是智能门锁、智能家居或人脸识别。

算力达到1.0～4个TOPS，应用场景是实时（real time）图像识别、图形侦测，对应的是1Gb LP3。这部分正在热起来，华邦的产品已经导入了很多家的设计阶段（design-in）。

如果算力再增加，应用场景是智能摄像头或边缘计算，就要用到华邦的LPDDR4低容量。在一些AI加速芯片的设计中，华邦正在与客户紧密合作。

“华邦整个GP-Boost的DRAM布局，在中低容量是相对完整的，客户如果需要一站式采购，这是一个很好的DRAM解决方案。“曾一峻总结道。

同时，华邦的1Gb LPDDR3除了人工智能以外，也开始陆续导入一些高清面板的设计方案。曾一峻表示，8K的设计以前可能要4颗1Gb DDR3，甚至6颗-8颗，可是如果换华邦的GP-Boost 的存储，就会只需要2颗或3颗1Gb LPDDR3。

曾一峻告诉记者：“1Gb LPDDR3这个设计案例，已经超过十几个，仍陆续在增加，可以代表这个产品在市场上的客户接受度是非常高的。”

HyperRAM™这条产品也被华邦寄予厚望，32/64/128Mb系列都已实现量产，到年底还会有256Mb，为全系列的容量之最。

HyperRAM™的特点就是低功耗，以64Mb为例，在1.8V电压下，待机功耗可以达到45 mW。“低功耗、低容量，又易于设计，信号管脚只有8个，总的管脚只有13个。”曾一峻表示，HyperRAM™是个非常好用的产品。

据了解，HyperRAM™在电动自行车，穿戴式手表，TWS耳机等应用中已经获得了热烈的反响。

用速度来证明

NAND从并口慢慢转成串口的趋势是必然的，原因是串口相较于并口的话，它的脚数比较少，封装的面积也比较小。“为了要控制数据输出，控制信号，传统的并口NAND会有很多管脚，一般会有15或23条线，如果转成串口的话，其实总共只有6线而已。因此，串口式闪存可节约电子产品在未接电源时存储代码的空间和成本”华邦电子闪存产品企划经理黄信伟介绍了串口NAND的优势。

华邦推出了全世界第一颗八位元串口NAND-OctalNAND Flash，其引脚与市面上现存的QSPI Flash引脚完全兼容，不需要任何系统的改变。

OctalNAND在数据读取上有巨大的优势，源自其做初始化之后就能够用八位元高速地传输大量数据到DRAM中运行。在传输速率上做个比较，普通的串口NAND大概是每秒20至30MB，这颗OctalNAND可以到达每秒240MB，是目前世界上最快的串口的NAND闪存。

当前在系统上经常会使用一颗小容量NOR Flash搭配eMMC，以获取读取速度。但黄信伟认为，OctaINAND在某些情况之下并不会比eMMC慢。他举例说，在每次读取的一些区块小于18KB以下的情况下，OctaINAND甚至快于eMMC。

据黄信伟介绍，OctaINAND采用华邦自有的成熟制程，所以并不会发生一些先进制程需要的一些纠错动作，会让整个系统的设计更简单。

“另一个方面，它的成本非常有优势，与相同容量的NOR相比，NAND会比NOR少50%的成本，这个只是单单就芯片本身的成本。那你如果再考虑整个系统的成本来说，还会更加有优势。”黄信伟指出。

他还特别补充道：“传统上来说，NAND的读取速度是没有办法跟上NOR的，而华邦开发八位元的OctaINAND，就是为了要解决读取速度这个问题。解决了读取速度之后，再加上成本优势，相信OctaINAND非常有机会在车用市场上发光发热。”

结语

“ 在3-5年之内，跟随着5G持续蓬勃发展，物联网所需要的闪存，并不一定是高容量的。”曾一峻认为这就是华邦的机会所在，“华邦可以对这样的要求去提供一些完整的配套的措施，从NAND Flash到低容量的HyperRAM™，以及未来物联网在安全存储方面的一些需求等，我们都有相应的解决方案。”

“创新是一个领导者和追随者最大的区别。”乔布斯曾这样说过。对于华邦来说，倾听市场的动向，开发出自己独有的技术，避免跟风式开发标准化产品，这是其能一直保持创新力的秘诀所在，也是存储器在IoT时代全面进化的必要条件。（校对/Andrew）

iPhone6s、6SPlus 原理图英文信号解释（一）

AP_TO_PMU_TEST_CLKOUT：主CPU到主电源芯片的测试时钟信号输出

AP_TO_NAND_RESET_L：主CPU到硬盘的复位信号

AP_TO_PMU_AMUX_OUT：主CPU到电源芯片的模拟复合开关信号输出

USB_AP_DATA_N：USB到主CPU的数据

AP_TO_PMU_WDOG_RESET：主CPU到电源芯片的看门狗复位

XTAL_AP_24M_OUT：主CPU的24M时钟信号输出

PCIE_NAND_TO_AP_RXD0_P：硬盘到主CPU的PCIE接口的接收数据

PCIE_AP_TO_NAND_TXD0_P：主CPU到硬盘的PCIE接口的发射数据

PCIE_AP_TO_NAND_REFCLK_P：主CPU到硬盘的PCIE接口基准时钟信号

PCIE_NAND_TO_AP_CLKREQ：硬盘到主CPU的PCIE接口时钟请求信号

PCIE_BB_BI_AP_CLKREQ_L：基带到主CPU的PCIE接口时钟请求低有效信号

PCIE_AP_TO_WLAN_RESET_L：主CPU到WIFI芯片的PCIE接口复位信号

PCIE_AP_TO_NAND_RESET_L：主CPU到硬盘的PCIE接口复位信号

MIPI_RCAM_TO_AP_DATA0_CONN_P：后摄像到主CPU的MIPI接口传输数据

MIPI_AP_TO_LCM_DATA0_N：主CPU到显示屏的MIPI接口传输数据

AP_TO_FCAM_SHUTDOWN_L：主CPU到前摄像的关闭信号

AP_TO_FCAM_CLK_R：主CPU到前摄像的时钟信号

AP_TO_RCAM_SHUTDOWN_L：主CPU到后摄像的关闭信号

AP_TO_TOUCH_RESET_L：主CPU到触摸的复位信号

AP_TO_LCM_RESET_L：主CPU到显示屏的复位信号

PMU_TO_AP_IRQ_L：主电源芯片到主CPU的中断请求信号

AP_TO_BB_PCIE_DEV_WAKE：主CPU到基带的PCIE接口服务唤醒信号

AP_TO_STOCKHOLM_DEV_WAKE：主CPU到近场通讯芯片的服务唤醒信号

AP_TO_LED_DRIVER_EN：主CPU到闪光灯芯片的开启信号

AP_TO_ARC_RESET_L：主CPU到音频放大器的复位信号

LCM_TO_OWL_BSYNC：显示屏到主处理器的同步信号

FORCE_DFU：强制DFU模式

DFU_STATUS：DFU状态

BOARD_ID4：主板配置

ARC_TO_AP_INT_L：音频放大器到主CPU的中断信号

BB_TO_AP_GPS_TIME_MARK：基带到主CPU的GPS时间标记信号

AP_TO_HP_HS3_CTRL：主CPU到耳机MIC的控制信号

AP_TO_SPEAKERAMP_RESET_L：主CPU到音频放大器的复位信号

AP_TO_ARC_STAYIN_ALIVE：主CPU到音频放大器的保持激活信号

BB_TO_AP_RESET_DETECT_L：基带到主CPU的复位检测信号

CODEC_TO_AP_PMU_INT_L：音频编解码到主CPU的电源中断信号

AP_TO_BB_RADIO_ON_L：主CPU到基带的基带电源供电开启信号

AP_TO_TOUCH_RESET_L：主CPU到触摸的复位信号

AP_TO_BB_RESET_L：主CPU到基带的复位信号

SPEAKERAMP_TO_AP_INT_L:音频放大器到主CPU的中断信号

BUTTON_VOL_DOWN_L：音量按键减键

BUTTON_RINGER_A：静音振动快速切换信号

MAMBA_EXT_LDO_EN：指纹扫描电路外接LDO芯片开启信号

AP_TO_BB_MESA_ON_L：主CPU到基带的指纹开启信号

UART_AP_DEBUG_RXD：主处理器部分UART串口的调试接口接收数据

UART_AP_TO_WLAN_RTS_L：主CPU到WIFI芯片的UART串口发送请求信号

UART_WLAN_TO_AP_CTS_L：主CPU到WIFI芯片的UART串口清除发送信号

UART_AP_TO_STOCKHOLM_RTS_L：主CPU到近场通讯芯片的UART串口发送请求信号

UART_STOCKHOLMAP_TO_AP_CTS_L：主CPU到近场通讯芯片的UART串口清除发送信号

UART_AP_TO_BT_RTS_L：主CPU到蓝牙芯片的UART串口发送请求信号

UART_BT_TO_AP_CTS_L：蓝牙到主CPU的UART串口清除发送信号

UART_AP_TO_ACCESSORY_TXD：主CPU到USB管理芯片附件的UART串口发送数据

UART_ACCESSORY_TO_AP_RXD：附件到主CPU的UART串口接收数据

UART_AP_TO_STOCKHOLM_TXD：主CPU到近场通讯的UART串口发送数据

UART_WLAN_TO_AP_RXD：WIFI芯片到主CPU的UART串口接收数据

UART_AP_TO_WLAN_TXD：主CPU到WIFI芯片的UART串口发送数据

未完待续

存储器的“另类”创新之路

iPhone6s、6SPlus 原理图英文信号解释（一）

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