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瑞薩電子推出16Mb/32Mb超低功耗SRAM,,抗軟失效能力為全CMOS型存儲(chǔ)單元的500多倍

待機(jī)電流降低50%,有助于延長(zhǎng)備用電池使用壽命
2015-08-03

       2015年7月22日,,日本東京訊——全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體解決方案供應(yīng)商瑞薩電子株式會(huì)社(TSE:6723)今日推出了兩個(gè)全新的超低功耗SRAM(超LP SRAM)系列——低功耗SRAM領(lǐng)域的領(lǐng)先產(chǎn)品,能夠?yàn)楣S自動(dòng)化(FA)、工業(yè)設(shè)備、智能電網(wǎng)等應(yīng)用提供更出色的可靠性并延長(zhǎng)備用電池的使用壽命,。全新的16Mb RMLV1616A系列和32 Mb RMWV3216A系列采用110納米制造工藝,融合了創(chuàng)新的存儲(chǔ)單元技術(shù),,不僅大幅提升了可靠性,同時(shí)也有助于延長(zhǎng)電池的工作時(shí)間。

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       近來(lái),,業(yè)內(nèi)對(duì)用戶(hù)系統(tǒng)安全性和可靠性的要求日漸提高,,而SRAM作為存儲(chǔ)系統(tǒng)程序和財(cái)務(wù)交易數(shù)據(jù)等重要信息的載體,必須具備高水平的可靠性,。因此,,如何減少因阿爾法輻射和宇宙中子輻射造成的軟失效(注釋1)成為了一項(xiàng)重點(diǎn)課題。通常情況下,,解決這一問(wèn)題的處理方式是在SRAM或用戶(hù)系統(tǒng)中加入內(nèi)部糾錯(cuò)(ECC)電路,。但ECC電路的糾錯(cuò)能力具有一定的局限性,例如:可能無(wú)法同時(shí)糾正多個(gè)位元的錯(cuò)誤,。

瑞薩的超LP SRAM的存儲(chǔ)器單元采用其獨(dú)有技術(shù),,抗軟失效能力(注釋2)是傳統(tǒng)全CMOS型存儲(chǔ)單元(注釋3)的500多倍,使其成為了對(duì)可靠性具有高要求的應(yīng)用領(lǐng)域的理想之選,,包括工廠自動(dòng)化,、測(cè)量設(shè)備、智能電網(wǎng)相關(guān)設(shè)備,、工業(yè)設(shè)備以及消費(fèi)電子設(shè)備,、辦公設(shè)備和通訊設(shè)備等諸多其他應(yīng)用領(lǐng)域。

全新RMLV1616A系列和RMWV3216A系列的主要特點(diǎn)如下:

· (1) 采用瑞薩獨(dú)有的超LP SRAM技術(shù),,大幅提升了抗軟失效能力,,實(shí)現(xiàn)了更良好的可靠性

       在瑞薩超LP SRAM的結(jié)構(gòu)方面,存儲(chǔ)單元中的每個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)(注釋5)都結(jié)合了堆疊電容(注釋4)技術(shù),,從根本上預(yù)防了軟失效的出現(xiàn)(注釋6),。此外,每個(gè)SRAM單元的負(fù)載晶體管(P溝道)為多晶硅薄膜晶體管(TFT)(注釋7),,堆疊于硅基板的N溝道MOS晶體管之上,。在硅基板下方僅形成N溝道晶體管,這樣可確保存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)不形成寄生晶閘管,,并從理論上杜絕閂鎖效應(yīng)(注釋8),。因此,對(duì)于需要嚴(yán)格保證高水平可靠性的應(yīng)用環(huán)境(如:工廠自動(dòng)化,、測(cè)量設(shè)備,、智能電網(wǎng)相關(guān)設(shè)備、交通系統(tǒng),、工業(yè)設(shè)備等)而言,,超LP SRAM可謂理想之選。

· (2) 待機(jī)電流比上一代產(chǎn)品降低了50%以上,,有助于延長(zhǎng)備用電池使用壽命

       全新RMLV1616A系列和RMWV3216A系列16 Mb產(chǎn)品的待機(jī)電流僅為0.5 μA(典型值),,32 Mb產(chǎn)品(注釋9)的待機(jī)電流僅為1 μA(典型值),。新產(chǎn)品的電流消耗水平比瑞薩先前推出的同類(lèi)SRAM產(chǎn)品(注釋10)降低了50%以上,有效延長(zhǎng)了備用電池的使用壽命,。保存數(shù)據(jù)時(shí)的最低電源電壓為1.5 V,,低于先前瑞薩同類(lèi)產(chǎn)品的2.0 V。

· (3) 封裝選項(xiàng)

       16 Mb RMLV1616A系列提供三個(gè)封裝選項(xiàng):48球FBGA,、48管腳TSOP(I)及52管腳μTSOP (II),,客戶(hù)可根據(jù)自身的應(yīng)用需求來(lái)選擇最適合的封裝方案。32 Mb RMWV3216A系列提供48球引腳的FBGA封裝,。

定價(jià)和供貨

       RMLV1616A系列和RMWV3216A系列的樣品將于9月發(fā)布,,定價(jià)根據(jù)存儲(chǔ)容量而有所不同。例如,,16 Mb RMLV1616A系列的單價(jià)為16.5美元,,32 Mb RMWV3216A系列的單價(jià)為31美元。上述兩個(gè)系列的量產(chǎn)預(yù)計(jì)將于2015年10月啟動(dòng),。采用110納米工藝的4 Mb和8 Mb超LP SRAM產(chǎn)品已經(jīng)開(kāi)始量產(chǎn),。

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· (注釋1)軟失效:

       指在硅基板被外部阿爾法輻射或中子輻射擊中時(shí)生成電荷,造成存儲(chǔ)數(shù)據(jù)丟失的現(xiàn)象,。相比可重現(xiàn)的半導(dǎo)體元件物理故障等硬錯(cuò)誤,,軟失效具有不可重現(xiàn)性,僅需讓系統(tǒng)重寫(xiě)數(shù)據(jù)即可修復(fù),。一般來(lái)說(shuō),,制造工藝越精密,軟失效的出現(xiàn)率會(huì)越高,。

· (注釋2)根據(jù)瑞薩進(jìn)行的系統(tǒng)軟失效評(píng)估結(jié)果,。

· (注釋3)全CMOS型存儲(chǔ)單元:

       由同一硅基板表面上共計(jì)六個(gè)P通道MOS晶體管和N通道MOS晶體管所構(gòu)成的SRAM存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)。其表面積較大,,存在閂鎖風(fēng)險(xiǎn),。

· (注釋4)堆疊電容:

       具有兩個(gè)由多晶硅或金屬構(gòu)成的電極的電容器。此類(lèi)電容器構(gòu)成于硅基板上MOS晶體管的上層,。

· (注釋5)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn):

       每個(gè)存儲(chǔ)單元內(nèi)以“高”或“低”電勢(shì)形式存儲(chǔ)信息位的觸發(fā)器電路節(jié)點(diǎn),。

· (注釋6)瑞薩已在其網(wǎng)站上發(fā)布了針對(duì)采用超LP SRAM系統(tǒng)的軟失效評(píng)估結(jié)果。整個(gè)評(píng)估過(guò)程歷時(shí)一年多,,并在與一般用戶(hù)使用環(huán)境相似的條件下進(jìn)行,,最終結(jié)果表明不存在軟失效。

· (注釋7)薄膜晶體管(TFT):

       使用薄膜多晶硅構(gòu)成的晶體管,。此元件可用作SRAM負(fù)載晶體管,,構(gòu)成于硅基板上MOS晶體管的最上層,可有效減少存儲(chǔ)單元的面積,。

· (注釋8)閂鎖效應(yīng):

       指CMOS晶體管的電位阱,、硅基板,、P型擴(kuò)散層和N型擴(kuò)散層所形成的NPN或PNP結(jié)構(gòu)(寄生雙極性晶體管)因電源或輸入引腳過(guò)電壓而進(jìn)入開(kāi)啟狀態(tài),從而造成大電流在電源和接地之間流動(dòng)的現(xiàn)象,。

· (注釋9)在3.0 V電源電壓和25°C環(huán)境溫度下得出的參考值,。

· (注釋10)R1LV1616R系列和R1WV3216R系列,采用了150 nm工藝,。

關(guān)于瑞薩電子株式會(huì)社

       瑞薩電子株式會(huì)社(TSE:6723),是全球首屈一指的微控制器供應(yīng)商和高級(jí)半導(dǎo)體解決方案的首選供應(yīng)商,,產(chǎn)品包括微控制器,、SoC解決方案和各 種模擬與功率器件。2010年4月,,NEC電子公司(TSE:6723)和株式會(huì)社瑞薩科技合并成立了瑞薩電子株式會(huì)社,,公司業(yè)務(wù)覆蓋了面向各種應(yīng)用的研究、開(kāi)發(fā),、設(shè)計(jì)與制造,。瑞薩電子株式會(huì)社總部設(shè)在日本,在全球20多個(gè)國(guó)家均設(shè)有分公司,。


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