多年来，轿车职业的开展和立异一向推进着半导体职业的开展。依据IHS的数据可知，轿车半导体商场的年收入现已超越300亿美元，而跟着ADAS的添加、燃油功率的进步以及便利性的提高，这一数字还将不断上升。现在，每辆豪华车内部半导体元件的总价值约为1000美元，而中档车内部半导体元件的总价值约为350美元，轿车MCU是其间的重要组成部分。大多数轿车MCU具有片上嵌入式闪存，其间包含杂乱而翔实的指令代码。尽管依据多晶硅浮栅的嵌入式闪存广泛布置在轿车、工业和消费类运用领域的一系列产品中，而且是非易失性存储器技能的模范，但关于嵌入式闪存技能仍有一些过错的观念，这正是我想要尽力弄清的。
嵌入式闪存解决方案可以节省时刻和金钱
大多数时分都是一分价钱一分货。从表面上来看，与依据电荷圈套的解决方案（如SONOS）比较，多晶硅浮栅嵌入式闪存解决方案好像更为贵重，这是由于与依据电荷圈套的嵌入式非易失性存储器解决方案比较，多晶硅浮栅嵌入式闪存一般需求更多的屏蔽进程。但是，芯片规划人员应该细心考虑非易失性解决方案的总成本，包含潜在的产值丢失、由于现场返货形成的损耗、长时刻数据保存、包含ECC和所需冗余电路在内的总芯片尺寸以及出产时刻。此外，依据电荷圈套的解决方案不适用于高温文高经用性运用，因而假如非易失性存储器渠道需求满意一系列低端和高端运用的需求，则更需求可满意一切运用需求的非易失性存储器解决方案，这些运用对电压、作业温度，数据保存和经用性的要求有所不同。为一个技能节点运用多个非易失性渠道比运用牢靠的依据多晶硅浮栅的非易失性存储器解决方案要贵得多。
差异化的多晶硅浮栅嵌入式闪存
多年来，大多数IDM都在为需求嵌入式闪存的运用运用相似的1T多晶硅浮栅堆叠解决方案。在曩昔二十年间，立异型别离栅极SuperFlash？技能凭仗其差异化且高效的多晶硅间擦除和源极注入编程存储单元，不断推进职业向前开展。
图1 第1代嵌入式SuperFlash（ESF1）
这里来插播一下闪存最最根本的位单元存储结构和作业原理，请看下面三图。
嵌入式闪存的低作业电压特性使其十分适用于IoT运用
IoT运用需求低电压读/写操作。即便编程/擦除操作需求高电压，该进程对用户来说也是通明的，这是由于闪存宏从用户接纳内核/IO电压并运用内部电荷泵将其升高到编程和擦除操作所需的高电压。因而，可以立行将嵌入式闪存用于低功耗IoT运用。
嵌入式闪存支撑EEPROM功用
传统的EEPROM架构支撑字节写操作，因而常常被需求频频更新数据的运用程序所用。一般，嵌入式闪存是按必定规矩摆放的一组存储单元，又称为扇区。扇区需求在写入新数据前彻底擦除。走运的是，咱们可以运用SRAM缓冲器在整个嵌入式闪存区的一小部分上模仿EEPROM功用，既简略而且对用户通明。
这常常让人们误认为嵌入式闪存不能满意EEPROM经用性要求。但是，EEPROM的耐擦写次数一般可到达100万次。曩昔，大多数MCU和智能卡运用所要求的耐擦写次数均低于10万次，但近来比如SIM卡等运用的要求越发严厉，耐擦写次数需到达50万次（典型值）。为了支撑这一要求，咱们经过第三代SuperFlash技能（ESF3）供给比前两代技能更好的耐擦写特性，而且很多的数据显现，第三代技能可以满意这些运用所要求的50万次耐擦写次数。
图2 第3代嵌入式SuperFlash（ESF3）
嵌入式闪存是可以扩展的
十年曾经，纷繁撒播嵌入式闪存无法打破90nm以下节点，理由是存储单元扩展面对诸多困难和应战。可现在嵌入式闪存已开展到28nm级，因而证明上述观点是过错的。现在面对的应战是将嵌入式闪存迈入FinFet工艺年代。不过，比如Samsung和GLOBALFOUNDRIES等代工厂正专心于平面22 nm技能节点（乃至更小）的FDSOI技能，或许会使嵌入式闪存的运用寿命比28nm节点更长。
关于指令代码运用，不可以用OTP替代嵌入式闪存
一些集成电路需求运用片上指令代码进行一次性编程，该编程可以在运用现场进行，也可以在交给客户之前在晶圆级测验或封装完结后在终究测验时完结。尽管OTP解决方案好像足以契合非易失性存储器的一次性编程要求，但实际操作时它存在一些严峻的用户体会和牢靠性问题。首要，大型存储块的OTP编程需求运用多个冗余位和相关的冗余办理电路，存在难以解决的功率低下难题。额定添加的杂乱性也令芯片规划人员伤透脑筋。其次，嵌入式闪存工艺专门针对长时刻数据牢靠性而进行了优化，与之比较，选用OTP解决方案的大型存储块供给的数据保存时刻一般没有任何优势。原因是对大型OTP存储块进行编程有一些不确定性，发生的尾位会对准确读取形成影响。
嵌入式闪存是可扩展的，而且可用于众代工厂的先进技能节点
一般情况下，嵌入式闪存比抢先技能节点晚两代，由于其主要由非易失性存储器解决方案需求推进，而比如14nm Finfet等高档节点是由高端SoC、高性能核算和图形处理器推进，这些不需求片上嵌入式闪存。最近，嵌入式闪存在高档逻辑节点的可用性方面现已迈出了一大步。2012年，纯代工厂只能供给90 nm级嵌入式闪存。但在曩昔四年间，在许多抢先的代工厂（见图1）中以及在高端轿车和IoT解决方案的研制进程中，嵌入式闪存到达了28nm级。这种腾跃式的开展主要是由轿车运用推进的，轿车运用要求针对高档技能节点运用轿车MCU。
轿车、移动和IoT运用正在推进单片机和其他闪存器材开展，闪存商场现已增长到220亿美元左右。为了在这一细分商场上占有一席之地，许多代工厂现已启用了嵌入式闪存渠道或许正在活跃尽力之中，包含GLOBALFOUNDRIES、HHGrace、LFoundry、SilTerra、TSMC、UMC、Vanguard XFAB以及XMC，将来还有更多成员参加。
图3 技能节点和相关代工厂
一切无晶圆厂的IDM和许多只要小规模晶圆厂的IDM都在与纯代工厂进行协作。不过，IDM都有自己的制作设备，可以依据产品集和可用技能，挑选自己出产或外包给纯代工厂。许多一流IDM挑选了在其自己的代工厂布置SST的嵌入式闪存技能，意图是为了可以定制一系列技能节点的差异化产品。
