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智慧型手持裝置之嵌入式記憶體產品應用趨勢
新聞發生日期：2011-06-09 | 相關公司：科統科技 |
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科統科技(MemoCom)由聯電、矽統(SiS)、聯陽半導體(ITE)合資新台幣5.57億元於2000年9月在台灣新竹成立，專業技術團隊成員共80名。主要業務在NOR/ NAND Flash MCP多晶片封裝快閃記憶體，並擴增NAND Flash與SSD自有品牌產品的製造銷售，以及ODM及OEM服務…
科統資深處長黃建義先生以「智慧型手持裝置之嵌入式記憶體產品應用趨勢」為主題，他引用iSuppli的2011年預測資料，平板電腦2011年出貨量近5,890萬台，預估到2015年將成長到2.62億台，5年累積出貨量將達到8.89億台，在筆電、Netbook、電子書環伺的市場中成長幅度最大。而分析當今10種廠牌的平板電腦，依廠牌、定位與價位上不同，配置的DRAM記憶體約512MB~1GB，搭配的NAND Flash記憶體則有16/32/64GB的區分。預估平板電腦配置DRAM容量將從2012年平均1.3GB，成長到2015年3.7GB。平板電腦關注的議題不僅是效能增加、應用範圍增加，功耗也將是被關注的議題。
放大[放大圖片]科統科技Sr. Director York Huang
不光是平板電腦，智慧型手機出貨量在2010年4Q就超越PC，2011年1Q出貨量達4億支，未來3年內普及率將成長到45.5%，預估到2014年底將超過8億支。黃處長也預估屆時手機內建的Flash記憶體型態將從NOR轉向高容量高密度的NAND。分析智慧型手機的成本結構，處理器晶片、記憶體(DRAM+NAND)、被動元件、液晶顯示器模組、鏡頭光學模組與其他各佔19.02%、12~15%、13.68%、13.22%、6.79%、31.89%，記憶體已經是智慧型手機第2高成本的零組件。
嵌入式記憶體的進化與封裝進展
黃處長也談到了嵌入式記憶體的進化過程。他先定義嵌入式系統為針對少許特定功能所打造、具有較佳環境耐受力與操作壽命的電腦系統，而嵌入式記憶體(Embedded Memory)特性在於小容量、高密度，廣泛為小尺寸嵌入式電腦系統所使用。其封裝技術從早期系統單晶片(System on Chip；SoC)、系統級封裝(System in Package；SiP)、多晶片封裝(Multi-Chip Package；MCP)到層疊封裝(Package on Package；PoP)，目標都是要能在更小尺寸的嵌入式系統上使用。
目前最常使用的6種嵌入式記憶體，無論是PSRAM、LP DRAM、DRAM、NOR Flash、NAND Flash與SRAM，都有其優缺點，沒有一個是完美的。各式嵌入式記憶體發展總是在低功耗、低成本、高效能、取代性高的4大關鍵因素之間循環。在低功耗技術演進上，PSRAM/NOR/NAND Flash從傳統平行介面的3.3V走向1.8V工作電壓，NOR Flash更進一步改成1.8V串列介面(Serial)；LP DRAM更從1.8V降到1.2V，傳輸模式也從同步時脈(Synchronous)進展到DDR、DDR2。
在提升效能方面，PSRAM與NOR Flash從平行介面改成串列多工解碼模式(ADMUX & Burst)，NAND Flash也從非同步(asynchronous)演進Toggle v2.0或ONFI v3.0，成本上PSRAM/NOR Flash分別從90nm製程進化到65甚至45nm，NAND Flash與LP DRAM製程更從6xnm、5xnm一路微縮到2xnm，NAND Flash也從SLC、MLC、TLC到最新3D with Charge Trap電荷擷取技術的導入。
Tablet應用的成功關鍵
黃處長認為，平板電腦有多面向的應用，像網頁瀏覽、收發信件、YouTube視訊搜尋、視訊╱音樂播放、照片欣賞、行事曆、地圖定位導航、電子書、遊戲與軟體商城訂購下載等。因此在嵌入式記憶體的設計挑戰上，首先要針對工程師所設計的應用系統，選擇正確的記憶體種類。
以目前的智慧型手機而言，NAND Flash主流應用容量為4GB/8GB/16GB/32GB，若以MCP(NOR+LP DDR)為例，其中NOR作為程式碼儲存用，LPDDR作為緩衝記憶體，其主流應用容量均為64Mb/128Mb/256Mb，平板電腦所使用的eMMC記憶體主流容量需32GB，LP DDR2容量至少1GB，因此需針對功能、功耗與成本之間，作全面的考量以選擇適當的記憶體容量與組合。
同時在MCP BGA封裝技術上，球間距已從0.8mm微縮到0.5mm，封裝尺寸在10.5 x 13 mm面積內要擠入137個金屬植球；PoP BGA的封裝尺寸更要在12 x 12 mm或14 x 14 mm面積下擠入240個金屬植球，因此需針對電路板面積電池壽命功耗與功能成本之間作全面的考量以選擇適當的封裝型態。
科統目前在NOR MCP(NOR Flash+PSRAM)部分，提供1.8/3.3V的32M+8M、32M+16M、64M+32M、128M+32M、128M+64M容量，NAND MCP(NAND Flash+LP DDR/LPSDR)部分則提供1.8/3.3V的1G+512M、1G+256M、2G+1G、2G+2G、4G+2G與4G+4G各種封裝容量晶片，SSD MCP部分則提供內嵌控制器晶片且容量達16/32/64/128GB MLC的eMMC單晶片。
黃處長認為科統從封測記憶體起家，有紮實的記憶體晶圓探測及良品晶粒篩選╱測試能力，具備MCP/ Package封裝成本設計與性價比優勢，掌握NAND Flash製程演進與客製化服務，以及能針對既有ODM/OEM客戶提供完整解決方案，能提供客戶在嵌入式記憶體設計應用上的更多效益。
<摘錄電子> |
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