东芝新技术为嵌入式闪存拓宽了选择面

日本东芝公司从多方面出击,面向日益兴起的嵌入式NAND闪存市场新推出4种新的技术。这些技术旨在提升NAND闪存的错误修正码(ECC)功能并解决其它问题。

具体而言,这4种技术包括逻辑块寻址(LBA) NAND、千兆字节(GB) NAND、GB多芯片封装(MCP)和堆叠封装(PoP)。其中,逻辑块寻址(LBA)NAND；GB-NAND；GB多芯片封装(MCP)技术,封装层叠技术(PoP),目标是提高纠错编码能力(ECC)和解决设计NAND闪存方面的其他问题。LBA-NAND和GB-NAND是单器件解决方案,而GB MCP和PoP则属于芯片封装技术的范畴。

这些解决方案采用了东芝最新的56纳米工艺多层单元(MLC)NAND闪存芯片。东芝公司期望嵌入式NAND闪存市场规模会从2006年的63亿美元发展到2010年的129亿美元。东芝紧随韩国三星电子有限公司之后,是世界第二大NAND闪存供应商。

整合NAND闪存的设计在消费电子领域日趋普遍。但对设计师而言,采用NAND闪存进行设计也存在其固有挑战,如从4位ECC向6位ECC的转变以及复杂的软件驱动问题等。另一个让人头疼的挑战是从SLC NAND体系结构向MLC 芯片的转变。

“MLC需要更好的纠错能力。”东芝美国电子元件公司的高级技术人员Doug Wong强调说。为了能在这方面对设计师们有所帮助,东芝已经推出基于LBA-NAND和GB-NAND这两种技术的56纳米工艺的芯片。目前的NAND闪存使用物理地址访问方式来定义闪存中每一个页面的地址,寻址的过程依次是芯片-数据块-页面-存储单元。这就要求技术人员必须要开发主机端与驱动程序规范,以识别和提供物理地址或者采用第三方控制器来协助完成对物理地址的访问。

东芝表示,LBA-NAND解决了其中的大部分问题。LBA的逻辑寻址访问方式给每个存储单元分配唯一的地址编码。第一个存储单元的地址就是简单的0,依次给每一个存储单元编号。为每个存储单元分配一个新的地址,使得增加存储容量变得更加简单易行。这个方法仍然兼容了数据块管理、ECC以及耗损均衡(wear-leveling)等传统NAND闪存功能,所有这些都在主机端的控制之下,只需配合芯片上的LBA-NAND控制器即可。

东芝首批LBA-NAND芯片采用56纳米工艺,目前提供2GB、4GB和8GB三种容量规格。该产品据称有8位ECC处理能力,1万次写入/擦除周期,5MBps写入速率,以及超过10MBps的读取速率。其中,2GB和4GB芯片定在第二季度出产；东芝没有透露8GB的投产时间。这些芯片采用48引脚TSOP封装,作SLC NAND闪存芯片的替代之用。

图:单封装解决方案中采用了多达4个MLC NAND芯片

作者:马立得