赛普拉斯Semper：一款专为新一代汽车打造的颠覆性NOR闪存

作者:单祥茹  来源:中国电子商情

发布时间:2018-06-15

最近几年，智能驾驶和智能汽车是业界炙手可热的话题。据Strategy Analytics 2015数据，传统汽车的汽车电子成本大约在315美元，而插混汽车和纯电动汽车中汽车电子的含量则增加了近一倍，插混汽车约为703美元，纯电动汽车约719美元。此时，对于整车质量而言，电子系统的可靠性和安全性尤其重要。在全球汽车NOR闪存市场位居第一、占据65%市场份额的赛普拉斯就是在这样的背景下正式推出了Semper NOR闪存。赛普拉斯存储器产品部门执行副总裁Sam Geha表示：“Semper绝不是传统的NOR闪存产品，而是一个颠覆性的、开创性的产品，融合了卓越的性能与行业领先的功能安全性和可靠性。”

图1 赛普拉斯存储器产品部门执行副总裁Sam Geha介绍新一代Semper NOR闪存产品

汽车对于存储器的新要求
与消费电子产品的质量管理不同，汽车领域一直强调的是零缺陷。此外，还需要具有预防预测性维护的能力。以应用到汽车上的存储器为例，它必须同时满足下面四个要求。

第一，从产品的定义到生产都必须符合ISO 26262标准。
第二，关键数据的高可靠性和完整性，以及对潜在故障的早期检测。
第三，可扩展、高密度、高性能的接口，提供代码和数据存储以及瞬时启动功能。这也是NOR产品在汽车中广泛应用的重要原因。
第四，零缺陷的质量管理流程，成熟稳定的长期供货能力。

Semper闪存是汽车存储产品中第一个从设计到最后生产完全满足ISO 26262标准的产品。Sam Geha先生认为这一点非常重要，因为，对于汽车生产企业或者汽车零件供应商来说，如果有一款产品达到ISO 26262的标准，而另外的产品没有达到这样的标准，那么，汽车制造商会毫不犹豫地选择符合ISO26262标准的产品。当然，要满足这个标准需要做非常多、非常复杂的工作，这也是赛普拉斯的闪存产品在市场竞争中取胜的关键一点。

一款颠覆性和开创性NOR闪存产品
在拉丁文中，Semper表示永远强大，现在将其用在赛普拉斯新一代闪存产品上属于实至名归。Sam Geha先生表示：“存储的安全性和可靠性是自动驾驶和工业应用的首要考量因素。因此，我们专门推出了全新的Semper闪存产品系列，它符合功能性安全的相关标准，从而能够规避系统故障。即使在恶劣的应用环境中，Semper产品系列也可以提供业界最佳的读取带宽、瞬时启动、高耐用性与长期的数据存储能力，让用户享有长期可靠的性能体验。”

Semper闪存产品系列的架构和设计旨在打造无故障嵌入式汽车安全系统，是业界迄今首款符合ISO 26262功能性安全标准的存储产品。该产品系列符合汽车行业的要求和ASIL-B的功能性安全标准，在汽车和工业的极端温度应用环境中，仍可以提供卓越的耐用性和数据留存能力。

之所以将Semper NOR闪存称作是一款颠覆性的产品，以下几个方面最能说明它的特殊性。

独一无二的EnduraFlex架构：在耐久性和数据留存能力上表现亮眼。EnduraFlex架构有三个非常重要的特点：一是可针对耐久性和数据留存能力划分独立的用户定义分区。二是针对高频写入和数据记录提供100万次以上的编程/擦除循环周期。该产品线中甚至有一款产品可以达到256万次的擦除循环周期。三是长达25年之久的数据存储期，可在产品生命周期内可靠存储程序代码。

“就可靠性和耐用性而言，市场上很多芯片只能达到其中的一点，但是我们可以两者都能够同时兼顾。我们的密度非常高，因为我们用了MirrorBit。MirrorBit是我们特有的技术，能够支持我们的闪存产品达到很高的密度，最高可以达到4Gb的密度，读取速度高达400 MBps。我们的竞争对手因为没有这项技术，他们需要在芯片上做很多是堆栈才能达到这样的效果。” Sam Geha先生说。

丰富的接口：Semper有3个接口，包括HyperBus、Octal SPI、Quad SPI。读写带宽从上一代的330MBps提升到400MBps。其中，支持Octal和HyperBus接口的产品属高性能x8 NOR闪存，符合JEDEC xSPI标准，提供400 MBps的读取带宽。

及早发现潜在故障的闪存诊断：在汽车电子中，闪存诊断功能非常重要，它能从容实现系统恢复。在数据完整性上，包括ECC、数据CRC和接口CRC，都能及时发现相关的错误，对汽车的安全性至关重要。在错误报告上，像安全启动、程序运行、擦除操作、嵌入式操作、数据CRC等数据报告都能及时上报。再就是恢复操作，在SPI模式下可以进行重启，允许主机对配置寄存器进行编程。

卓越性能源于独特的产品架构
Semper NOR闪存之所以拥有卓越的性能，与它采用的架构密切相关。该产品首次采用了赛普拉斯独有的EnduraFlex架构。因此，Semper闪存产品可以被划分为多个分区，并对各个分区的耐用性和长期存储能力进行单独优化，从而使系统的设计得以简化。对于频繁的数据写入，通过对Semper Flash的分区配置，512Mb密度产品可实现高达128万次的程序擦除，而1Gb密度的产品则可实现高达256万次程序擦除。对于代码和配置存储来说，通过配置单个分区可以实现长达25年之久的数据留存。

图2  Semper NOR闪存产品系列架构

赛普拉斯上一代HyperBus闪存产品，采用的是65nm工艺制程。这一次，Semper NOR闪存采用了45nm工艺，在存储密度上有了较大提升，这也是为什么它的读取带宽能够从330 MBps提升到了400 MBps的原因，芯片的尺寸也会更小。

不同于市场上其他闪存产品，Semper NOR闪存内部内置了ARM Cortex M0芯片，用来执行一些特别的功能，包括诊断、安全重启、SafeBoot、保护、接口CRC以及数据的CRC等，确保产品能够满足功能安全性的要求，即ISO 26262标准。

Semper不只是一个产品，更是一个平台
Semper NOR闪存产品系列主要面向汽车和工业领域，为用户提供业内最好的安全性和可靠性保证。Sam Geha先生表示：“Semper闪存产品只是这个平台的第一款产品，今后在这个平台上会有更多的产品，以及更加不同的功能。”

赛普拉斯在汽车NOR闪存市场中的一直处于领先地位，市场份额高达65%。2018年第一季度，公司整个NOR闪存业务中50%的营收来自汽车市场。尽管目前的NOR闪存市场份额相对较小，但是由于代码可在芯片内执行，在存储启动代码和设备驱动程序中仍是最佳选择。加之，Semper NOR闪存是一款符合 ISO 26262和ASIL-B功能性安全标准的存储产品，以及卓越的耐用性和数据留存能力，非常有助于汽车和工业领域的关键安全应用。