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電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/梁浩斌）低功耗一直以來(lái)是物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的一個(gè)重要發(fā)展方向，近幾年隨著低功耗設(shè)備的需求不斷提高，比如MCU、存儲(chǔ)等芯片產(chǎn)品中，低功耗也成了各大廠商的一個(gè)重要產(chǎn)品設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

其中NOR Flash作為嵌入式系統(tǒng)中的重要存儲(chǔ)器類型，在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中的應(yīng)用非常廣泛。在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中，NOR Flash通常用于MCU數(shù)據(jù)讀取和執(zhí)行，其工藝和讀取速度都直接影響MCU性能。

因此，隨著可穿戴設(shè)備、健康監(jiān)測(cè)等多種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備應(yīng)用的低功耗需求，NOR Flash目前在可穿戴設(shè)備和其他低功耗的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中，電壓從主流市場(chǎng)的3.3V降至1.8V。

從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的層面上看，一些先進(jìn)工藝制造的器件，包括MCU等可穿戴主控芯片工作電壓已經(jīng)低至1.2V的等級(jí)。同時(shí)根據(jù)一些廠商提供的測(cè)試數(shù)據(jù)，從1.8V降至1.2V后，產(chǎn)品運(yùn)行功耗能夠降低高達(dá)50%，待機(jī)功耗也能夠降低33%左右。

所以，為了更低的運(yùn)行功耗，延長(zhǎng)電池使用時(shí)間，以及簡(jiǎn)化系統(tǒng)電源設(shè)計(jì)和優(yōu)化系統(tǒng)成本，低功耗NOR Flash的工作電壓也正在從1.8V往1.2V發(fā)展。目前，市面上已經(jīng)有不少?gòu)S商推出了1.2V NOR Flash相關(guān)產(chǎn)品。

華邦電子

華邦電子是全球第一家推出1.2V NOR Flash的廠商，最早在2020年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。目前華邦推出了W25Qxx 1.2V系列的1.2V NOR Flash，主要針對(duì)電池供電同時(shí)設(shè)計(jì)空間有限的設(shè)備，比如物聯(lián)網(wǎng)和可穿戴設(shè)備，以及對(duì)于需要省電且低功耗的閃存。

其中W25QxxND 1.2V系列產(chǎn)品可以達(dá)到1.5V延伸電壓，支持1.14V～1.58V的工作電壓區(qū)間，即一節(jié)干電池的電壓即可支持其運(yùn)作，不需要以往需要將兩顆干電池串聯(lián)到3V才能夠正常工作，可以大幅簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

W25QxxND 1.2V系列提供2mm x 3mm USON8、narrow 150mil SOP8、6x5mm WSON 8-pin等多種封裝規(guī)格和KGD（Known Good Die）。容量支持8Mb、16Mb、32Mb、64Mb、128Mb等幾種規(guī)格，支持標(biāo)準(zhǔn)、雙通道與四通道SPI及QPI接口，數(shù)據(jù)傳輸速率最高可達(dá)每秒52MB，適用于傳統(tǒng)移動(dòng)、可穿戴與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

另一個(gè)型號(hào)W25QxxNE專注于面向1.2V應(yīng)用，工作電壓支持1.14V～1.3V，在W25QxxND的容量規(guī)格基礎(chǔ)上，還增加了256Mb的規(guī)格。接口方面與W25QxxND相同，均支持標(biāo)準(zhǔn)、雙通道與四通道SPI及QPI接口。

旺宏電子

旺宏電子的1.2V NOR Flash產(chǎn)品主要是MX25S 系列，該系列產(chǎn)品工作電壓支持1.14V～1.6V，功耗低至0.8mA有源電流以及0.05uA深度掉電電流，與以往的串行NOR Flash閃存相比，能夠節(jié)省超過(guò)80%的電量，并有效延長(zhǎng)電池壽命，面向健康監(jiān)測(cè)、藍(lán)牙連接、物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴設(shè)備和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等應(yīng)用。

官網(wǎng)顯示，MX25S NOR Flash閃存產(chǎn)品目前具有16Mb、64Mb、128Mb的容量規(guī)格，支持多 I/O、編程/擦除掛起/恢復(fù)功能，支持唯一ID和安全的OTP。封裝方面支持WSON、USON、WLCSP、KGD、SOP等超小型尺寸。

兆易創(chuàng)新

去年8月兆易創(chuàng)新推出了1.2V超低功耗SPI NOR Flash產(chǎn)品——GD25UF系列，這也是兆易創(chuàng)新旗下首款1.2V NOR Flash產(chǎn)品。

GD25UF系列工作電壓可擴(kuò)展至1.14～1.6V，具有單通道、雙通道、四通道和DTR四通道的SPI模式，支持不同容量選擇，能夠滿足智能設(shè)備所需的代碼存儲(chǔ)要求。在讀寫性能方面，GD25UF最高時(shí)鐘頻率STR 120MHz，DTR 60MHz，擁有10萬(wàn)次的擦寫壽命，數(shù)據(jù)有效保存期限可達(dá)20年。

為了滿足低功耗需求，GD25UF產(chǎn)品系列特別提供了Normal Mode和Low Power Mode兩種工作模式。在Normal Mode下，器件讀取電流在四通道120MHz的頻率下低至6mA；在Low Power Mode下，器件讀取電流在四通道1MHz頻率下低至0.5mA，擦寫電流低至7mA，睡眠功耗低至0.1uA。

根據(jù)官方介紹，GD25UF系列產(chǎn)品在數(shù)據(jù)傳輸速度、供電電壓、讀寫功耗等關(guān)鍵性能指標(biāo)上均達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，在針對(duì)智能可穿戴設(shè)備、健康監(jiān)測(cè)、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備或其他單電池供電的應(yīng)用中，能顯著降低運(yùn)行功耗，有效延長(zhǎng)設(shè)備的續(xù)航時(shí)間。

封裝方面，GD25UF系列支持SOP8、WSON8、USON8、WLCSP封裝，全溫度工作范圍覆蓋-40℃~85℃、-40℃~105℃、-40℃~125℃。不過(guò)目前GD25UF暫時(shí)可提供64Mb容量的樣品，其他容量的產(chǎn)品將會(huì)在后續(xù)推出。

普冉半導(dǎo)體

今年4月普冉半導(dǎo)體推出了超低電壓的超低功耗的GS N系列1.1 V NOR Flash產(chǎn)品，據(jù)公司介紹，GS N系列產(chǎn)品在超低電源電壓、電壓范圍、讀寫功耗、數(shù)據(jù)傳輸速度等參數(shù)指標(biāo)上均達(dá)到業(yè)界領(lǐng)先水平，能夠更加充分地滿足市場(chǎng)對(duì)于更低功耗、更寬電壓范圍、更靈活的操作模式、更可靠性能以及更低成本等符合要求。

據(jù)官方實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，GS N系列產(chǎn)品對(duì)比公司2020年發(fā)布的40nm 1.8V產(chǎn)品，相同電流下的功耗降低了38%；相同頻率下的四線讀取功耗降低了60%，功耗大幅降低，在應(yīng)用中能夠大幅提升設(shè)備續(xù)航。

隨后在松山湖IC峰會(huì)上普冉半導(dǎo)體詳細(xì)介紹了GS N系列1.1 V NOR Flash產(chǎn)品P25Q325N，這款產(chǎn)品支持從1.05V到2V的寬電壓范圍，涵蓋了1.2V、1.8V等電壓系統(tǒng)。與目前行業(yè)最低功耗的1.1V 80M STR 4IO相比，讀取功耗約2.86mW，80M DTR 4IO讀取功率約為4.2mW，為業(yè)界同類產(chǎn)品功耗的一半，甚至更低。

同時(shí)P25Q325N支持高速讀取，實(shí)現(xiàn)高達(dá)416Mbps for STR、640Mbps for DTR的讀取速度。封裝方面，P25Q325N支持SOP8、USON8、WSON8、TSSOP8、WLCSP 等以及 KGD for SiP。

普冉半導(dǎo)體表示，GS N系列產(chǎn)品在2022年底完成了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，目前支持16Mb-64Mb容量，已經(jīng)在2023年一季度實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品交付，未來(lái)將繼續(xù)覆蓋至4Mb-128Mb的容量區(qū)間。

小結(jié)：

目前全球NOR Flash市場(chǎng)呈現(xiàn)三足鼎立的格局，華邦、旺宏、兆易創(chuàng)新三家已經(jīng)占據(jù)市場(chǎng)超過(guò)90%的份額。因此也可以看到，由于頭部效應(yīng)的存在，目前來(lái)看市場(chǎng)上低電壓低功耗的1.2V NOR Flash產(chǎn)品也是由這三家公司率先推出。

其他公司產(chǎn)品除了普冉半導(dǎo)體已經(jīng)有相關(guān)產(chǎn)品交付外，包括聚辰半導(dǎo)體、芯天下等廠商則有1.2V NOR Flash相關(guān)產(chǎn)品的規(guī)劃，但仍在研發(fā)中。而隨著可穿戴設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的持續(xù)增長(zhǎng)，更低功耗的需求更加急切，可以預(yù)見(jiàn)1.2V NOR Flash產(chǎn)品在未來(lái)加速往低功耗設(shè)備中滲透。

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