Adesto Technologies讓內存省能更省心

特約通訊員梁曉歡

藍圖之始

Adesto Technologies（下文簡稱“Adesto”）是非揮發性內存增值解決方案領域內的全球領先企業，是唯一一家能夠提供業界領先的串行閃存和下一代超低功耗CBRAM NVM解決方案的企業。

2007年，Adesto技術的創始人準備建立一家新公司，專注于開發基于CBRAM技術的低功耗存儲解決方案。CBRAM，即導電橋接存儲器，是一種極有潛力的電阻式存儲器技術。不同于其他新型的存儲技術，CBRAM可定制應用在各類嵌入式市場和獨立存儲器市場。在剛剛過去的3年里，Adesto已將其技術，以嵌入式存儲的方式，授權給幾個大型的SOC（片上系統）半導體公司，從而幫助這些公司能夠不受限制地開發未來的發展藍圖。Adesto認為這只是CBRAM技術應用的第一步，未來其將成為具有更高要求的應用（如低功耗移動設備、高性能服務器）的首選內存方案。在2012年9月，Adesto通過收購Atmel的數據閃存和串行閃存產品線，擴大了公司的增值內存業務。通過這一收購，Adesto能夠為客戶提供更高質的產品，以及更經濟的解決方案。2014年5月，Adesto被美國著名科技企業雜志《Red Herring》評為2014年北美百強企業之一。

圖1 CBRAM技術的應用圖

支撐技術

自2007年以來，Adesto一直引領著CBRAM技術的發展，致力于研發先進的電阻式RAM內存。基于其強大的專利組合，Adesto得到了業界的高度認可。100多項專利打造了Adesto在電阻式RAM領域內的強勢知識產權地位。Adesto的領導作用，一方面體現在其率先推出了基于CBRAM技術的存儲設備，另一方面，其為鍛造半導體行業內的授權合作伙伴關系做出了卓越的貢獻。無論是晶圓IC設計商，還是晶圓代工制造商，都希望能利用CBRAM低功耗的優勢。與Adesto的合作，則可以幫助他們擴大知識產權組合，通過規模性開發和生產基于標準CMOS工藝的非揮發性存儲器，充分利用CBRAM高性能低功耗的優勢特征，并有望實施當今200毫米或更先進的300毫米支撐技術。

CBRAM是Adesto公司的核心技術，也是其知識產權的關鍵和根本。CBRAM在某些文獻上也被稱為“可編程金屬化單元（PMC）”，或“電化學金屬化單元（ECM）”，該技術通過電化學控制介質薄膜（或固體電解質）中的納米級金屬，實現對非揮發性數據存儲的電阻切換操作。CBRAM技術具有非常誘人的特征，例如強大的可伸縮性（<10納米），超低能耗運行，快速讀寫和擦除，對電壓要求低，等等。因而，CBRAM技術也成為國際半導體發展路線圖（ITRS）中的熱門技術。下圖顯示了CBRAM技術應用潛力的廣度和深度。與其他存數技術不同，CBRAM與互補式金氧半導體（CMOS）工藝是完全兼容的。通過在存儲器單元、結構和制造過程上的優化，CBRAM可以實現極為靈活的應用方式。

在2012年，Adesto發布了其第一款基于CBRAM技術的存儲設備，基于CBRAM技術的非揮發性存儲器，由CMOS互聯層中的介質堆疊層和專利金屬共同創建而成。實踐證明，CBRAM存儲器可伸縮至12毫微米，能作為低功率NVM DRAM的有效替代品。Altis是Adesto公司的晶圓代工和技術開發伙伴，其半導體銷售與市場總監陳維津認為：“CBRAM與FRAM、MRAM、PCM、RRAM等新一代內存技術一樣，都是有機會取代傳統閃存的接班技術。CBRAM能夠通過定制開發來取代EEPROM、閃存等，CBRAM存儲器在外觀與功能上與目前的EEPROM類似，但尺寸較小、也更具成本優勢。”在這些新一代非揮發性存儲器中，只有FRAM和CBRAM已經正式商業化，其它都還處于研發階段，雖然性能誘人，但遠水解不了近渴。從性能對比看，CBRAM與FRAM差不多，但是功耗和成本上會有很大的優勢，因為它的工作電壓明顯低于FRAM，而且使用的是CMOS工藝制造。由于擁有這些優勢，只要突破產能限制，CBRAM在嵌入式領域的前景非常樂觀。

產品之列

1.CBRAM存儲器

Adesto推出了業內首款基于CBRAM技術的非揮發性存儲器系列產品。從32 Kb到1Mb，CBRAM RM24x設備與現今串行EEPROM在功能上和電器上，都具有兼容性。Adesto設備提供SPI和I2C接口，能保證長達10年的非揮發性。Adesto將這些產品，作為基于傳統EEPROM技術的產品的經濟型替代方案，提供給市場。

表1 產品特征

Adesto的CBRAM涵蓋了大范圍的產品應用，包含了表1所列的主要特征。

2.RM24EP系列產品

智能醫療設備目前正以兩位數進行增長，有望在醫療保健領域實現突破性的進展。這些新產品的設計包含一個重要的組成部分：機載代碼和數據存儲。雖然醫療設備中，普遍都運用了標準閃存、EEPROM和鐵電存儲器這些傳統的存儲技術，但這些技術無法在滅菌過程中所形成的高溫和輻射環境中正常工作，從而導致系統運行時出現損壞、數據丟失等重大錯誤。

為了解決這些問題，Adesto推出了RM24EP系列產品。借助于強大的CBRAM技術（可嵌入運行或獨立運行），RM24EP系列產品能在殺菌的極端條件下，保持數據的完整性，從而幫助設計人員能夠對智能醫療設備進行深入開發。實踐證明，Adesto的數據存儲解決方案具有高度的可靠性和卓越的操作性能，其能完全匹配醫療報警行業的滅菌消毒要求，其具有以下幾點具體特征和優勢：

●超低功耗運行，有利于延長系統的電池壽命；

●降低了產品的制造步驟和成本；

●防止因數據丟失而出現系統錯誤；

●超快速編程；

●高可靠性：在200攝氏度以上也可以進行數據保存；

●在50千戈瑞γ射線的輻射中也能正常運行；

●支持I2C總線協議。

3.數據閃存系列產品（DataFlash）

隨著現代電子設備的發展，市場越來越需要低密度、低功耗的數據存儲設備，以滿足互聯世界中移動應用、穿戴式應用和工業應用的需求。系統設計人員可以通過選擇最節能的半導體設備來管理總的能源預算，并在軟件和硬件的設計中進行精心規劃。

Adesto提供了代碼和數據存儲解決方案的完整產品組合，能在多種應用中，延長設備的電池壽命。這些應用包括無線和有限協議，例如，DECT ULE(超低能耗)標準，ZigBee RF4CE協議，Z Wave無線網組規格等。

作為功能豐富的順序存取記憶體，Adesto推出的數據閃存系列產品主要具有以下幾點特征和優勢：

●超低功耗運行，可延長系統的電池壽命，能在超深斷電模式下（電流小于400納安）正常運行；

●擁有寬范圍的工作電壓，允許系統內存在電池的整個電壓范圍內正常工作；

●高效的字節讀寫、內部編程和擦除命令，通過卸載繁重的內存管理任務，減少CPU開銷；

●全面的安全性能和獨特的ID特性，以保護設備免受外來篡改；

●一臺設備，既可存儲代碼，也可存儲數據。

4.加強版串行閃存系類產品（Enhanced Serial Flash）

Adesto的串行閃存產品家族包含兩個系列：加強版和普通版。其中，加強版即為AT25DF系列產品，其將標準扇區大小、區段式擦除和讀寫命令，與低能耗操作、高效能源管理選項和頁擦除等特征結合在一起，主要具有以下幾點優勢：

●擁有寬范圍的工作電壓（1.65-3.6V），能在不降低系統性能的同時，延長系統電池的壽命；

●能在超深斷電模式下（電流小于200納安）正常運行，大大減少了待機功耗；

●通過頁面擦除，實現了更快速地編程和更新；

●先進的安全功能和嵌入的序列號，提供了有效的防篡改保障和可追朔性選項。

5.標準版串行閃存系列產品（Standard Serial Flash）

Adesto的標準版串行閃存系列產品包含AT25xxx產品線：AT25SF（雙路和四路I/O），AT25DL（低功耗），和AT25DFxxxA（標準）。Adesto繼續為客戶提供各種各樣的串行閃存產品，體現了業內最先進和最靈活的一些性能特點，其中有許多是市場上其他解決方案無法比擬的。概括而言，AT25系列產品主要有以下幾點特征：

●靈活地存儲引導代碼、程序代碼和關鍵數據；

●采用行業標準的SPI接口，可顯著減少引腳數，簡化路由；

●實現簡便的數據遷移：Adesto的SPI器件均實現引腳兼容，只需將4個引腳連接到MCU，就可以將數據輕松地遷移至較高密度的器件，無需改變電路板；

●采用統一的區段式擦除架構，從而為各種代碼和數據存儲應用提供高度的靈活性。

點評

世界著名閃存市場調研公司Web-Feet Research的高級分析師Alan Niebel這樣說到：“憑借CBRAM技術，Adesto現已成為閃存市場的有力競爭者，能為多種多樣的嵌入式應用提供低成本、高質量的閃存產品。此外，由于CBRAM內存可與摩爾定律以及多代CMOS工藝相兼容，Adesto有望成為高密度、非揮發性內存解決方案領域內的長期重要供應商。”Adesto公司的發展目標是50億美元的非揮發性電可擦可編程只讀存儲器（EEPROM）和NOR閃存市場，憑借其扎實的專利技術，以及在該行業內的經驗積累，Adesto公司將在閃存領域實現更多的突破。