華邦備高性能Serial NAND應戰

華邦所推出的High Performance Serial NAND採用SLC架構，相較於現今市面上的車用eMMC解決方案所使用的MLC NAND，可以提供更高的可靠度。

近年來車用記憶體需求量呈現爆炸式的增長，其原因在於先進駕駛輔助系統(ADAS)技術逐漸成熟，乘客對於車內資訊娛樂系統、車用面板的需求日益增加，以及傳統儀表板(Cluster)從4.5吋螢幕，慢慢轉變成12.3吋的智慧儀表板等等。

以車用面板為例，受惠於資訊娛樂、安全，以及車載系統的種種需求，車內顯示器的體積和尺寸皆有所提升。根據市調機構IHS預測，到了2021年底，車用面板相關零組件的全球出貨總量複合年增長率將達到6%，也就是1.760億部；且到了2021年，預計7.0吋上的汽車顯示器將達到3,350萬台，年復合增長率將近10%。

這些車載系統的轉變將會使得車輛整體資料量大增，其所需的記憶體容量、資料傳輸速度，以及可靠與安全性等功能也不得不隨之升級。根據市調機構IC insight的報告指出，2018年在消費者對於更為安全的駕駛系統需求，以及各國政府政策的要求帶動下，將會為汽車IC市場帶來22%的市場增長，市值高達280億美元。且於2018年，DRAM與記憶體價格的升高又將為汽車IC市場帶來爆發式成長，預計成本將提升22.4%。

車用電子元件信賴度優於一切考量

而若是提到車輛零組件，「可靠度」往往都是採用的第一考量，因為車用電子為汽車產業中的一環，為了人身安全須多方考量可能的情境；雖然車用記憶體並不具備「產生安全」的能力，但其功能也可能影響駕駛的安全與否。除了元件安全性外，數據保留(Data Retention)也將會是車廠採用的考量之一，過去車用記憶體的市場一直以SPI NOR快閃記憶體為主，因為其數據保留表現能力較佳，因而受到業界廣泛採用。

不過，從2017年開始，此一市場出現些許的轉折，端看現今的車用市場，ADAS與儀表板等汽車應用市場，對於車用記憶體需求與要求不斷向上攀升，尤其在儲存密度(Density)與快速啟動(Instant Boot)等功能方面有極大的需求。

舉例來說，汽車製造商會要求電子系統擁有一秒之內可載入作業系統、傳輸資料，且能立即操作的能力；若是能將其中一部份的作業，如資料傳遞的工作，加以優化，即可讓系統的啟動速度更加快速。

對此，華邦電子快閃記憶體產品企劃處副處長陳葦霖認為，小資料量的應用模式適合採用NOR Flash，但若是需要一瞬間將大量資料傳輸到DRAM操作的使用情境(例如汽車應用)，且要能具備修正錯誤記憶體(ECC)的能力，採用符合車規等級的NAND Flash則是一個新的趨勢。

高效能、高可靠、低成本，華邦新Serial NAND搶進車用市場

由於未來車用市場將越來越蓬勃發展，車體中諸如儀表板、中控台等應用會需要大容量、大資料量且能即時傳輸的解決方案；對此，陳葦霖指出，過往多數汽車製造商所使用的是64Mb~512Mb的NOR Flash，而在儲存密度方面，現今的車輛需求已高達1~2Gbit，成本也會隨之提高不少。

面對此一市場趨勢，車廠雖然可採用嵌入多媒體存儲卡(eMMC)為其替代方案，但其仍較適合高階儀表板所使用；因此，為了滿足中低階車用市場的記憶體需求，華邦電子推出了一款High Performance Serial NAND。

華邦指出，Serial NAND的封裝成本較低，具備價格實惠的優勢；同時在性能方面表現又較過往的Parallel NAND來得更佳。其原因在於，當中搭載了該公司特有的連續讀取(Continuous Read)可讓資料讀取、傳輸速度較以往來得更加快速。

事實上，過去大多數的Serial NAND產品約有七成的使用族群為網通(ADSL、XDSL，以及G-PON)業者，30%為工業類(安防)應用。而在車用平台中，過去相關廠商較為注重NOR Flash技術；不過，此一市場已逐漸轉變。華邦表示，從2017年開始，有許多Tier 1的車用系統廠商已開始導入Serial NAND的技術評估。

「這是因為新款高效能Serial NAND的資料傳輸速度較目前市面上Parallel NAND與Serial NAND快上四倍。」華邦電子產品企劃一部經理黃信偉表示，在硬體規格方面，該公司的解決方案與目前市面上的NOR Flash產品封裝方式相同，因此可提供高度的相容性。

此一解決方案效能表現可達80MB/s，可讓儀錶板畫面快速啟動；且如此資料傳輸速度表現，遠高於市場上其他NAND Flash競爭對手。而若是想讓儲存密度容量加大，或是提升資料傳輸速度，則可透過並聯(Dual-Quad)的方式將效能進一步提升至160 MB/s。且因為此一解決方案可提供Dual Quad與Single模式的選擇，對於客戶而言產品彈性較其他競爭對手來得更高。

過往，業界的SPI產品在大多僅能提供一個I/O時，華邦已可供應四個I/O的解決方案。如今，華邦秉持持續創新的精神，在傳輸速度提昇上，藉由架構設計的創新來達到客戶在應用上的需求。

根據陳葦霖觀察，目前次世代ADAS與儀表板在資料匯流排(Data Bus)中，系統單晶片(SoC)於系統端最大吞吐量大約是200 MB/s，然而，將該公司的解決方案透過並聯的方式，已經可達到八成的吞吐量。

與此同時，華邦所推出的High Performance Serial NAND採用SLC架構，相較於現今市面上的車用eMMC解決方案所使用的MLC NAND，可以提供更高的可靠度，且成本較低；且與NOR Flash技術相比，此一解決方案則擁有更好的性價比。

除此之外，此一解決方案為符合AEC-Q100車用標準的NAND Flash，工作溫度範圍於-40~105°C之間。在數據保留能力(寫入抹除次數)方面，若以一千次為基準且於85°C的工作情境下，就算eMMC操作在pSLC模式中，eMMC僅能提供有限的資料保存能力，而此一高性能Serial NAND則是可以提供高達10年的保存能力。

「華邦希望利用高品質的車規級NAND Flash，以取代低儲存密度的NOR Flash。」陳葦霖認為，目前在車用面板、ADAS等應用中，基本上仍是以低儲存密度需求的NOR Flash為主流技術，從256 Mbit一路到1Gbit皆是採用NOR Flash。不過，該公司推出High Performance Serial NAND新款解決方案，不僅成本實惠，且具備高效能優勢，未來可望取代NOR Flash的部分市場；再加上該公司為自有晶圓廠，所有製程將可由內部控制，可提供客戶長期供貨的好處。

隨著車輛的連網化，資料儲存需求預估在2020年達到1TB；現今國際上已有許多記憶體大廠進軍汽車行業；而華邦電子High Performance Serial NAND所搭載的Continuous Read技術，以及較低的封裝成本，勢必能滿足汽車行業對於元件的高效能、高可靠、低成本等嚴苛要求。