目錄
1.概述
2.MCU大廠的選擇?
2.1 瑞薩自研STT-MRAM
2.2 ST專注PCM
2.3 英飛凌和臺積電聯手RRAM
2.4 NXP如何計劃eNVM
3.小結
1.概述
上篇文章，我們簡述了當前主流的存儲器技術，現在我們來講講各大MCU大廠的技術選擇
2.MCU大廠的選擇?
瑞薩日前宣布，公司已基于STT-MRAM的電路技術開發出具有快速讀寫能力的測試芯片。該MCU?測試芯片采用 22 納米工藝制造，包括一個 10.8Mbit嵌入式 MRAM 存儲單元陣列。它實現了超過 200 MHz 的隨機讀取訪問頻率和10.4MB/s的寫入吞吐量。
2.1 瑞薩自研STT-MRAM
STT-MRAM的基本架構如下：
它使用MTJ(Magnetic Tunnel Junction --磁隧道結)存儲信息，而不是傳統的電荷存儲方式。
每個MTJ包含兩個鐵磁層和一個隧道勢壘層。其中一個鐵磁層(Fixed Layer--藍色)具有固定的磁性方向，而另一個鐵磁層(Free Layer--綠色)可以通過外部電磁場或自旋傳遞轉矩改變其磁性方向。如果兩個鐵磁層具有不同的方向，則MTJ電阻高，表明“邏輯1”狀態。如果兩層具有相同的方向，則MTJ電阻為低，表示“邏輯0”狀態。
STT-MRAM通過將自旋極化電流直接穿過MTJ結構來改變自由層的磁方向，意味著使狀態反轉的閾值電流將隨著MTJ的尺寸變小而減小。
2.2 ST專注PCM
意法半導體的Stellar P\G系列使用PCM技術作為eNVM解決方案，應用到了28nm FD-SOI技術平臺。所謂PCM，就是相變材料在焦耳熱作用下在結晶體態和非晶態下轉換，從而呈現不同阻態。
ST的PCM技術采用鍺銻碲 (GST) 合金制造而成，且在制造過程中利用了材料可在非晶態和結晶態之間進行快速熱控制變化的物理特性，分別對應邏輯"0"和邏輯"1"相對應。具體來講可通過非晶態（邏輯0）的高電阻和結晶態（邏輯1）的低電阻進行電氣區分。PCM支持在低電壓下進行讀寫操作，并且具備單比特位可變更性，因此相較于eFlash更有優勢。
意法半導體在存儲單元和GST合金上的專利布局，讓其在汽車越來越多的OTA場景中搶占了先機，如下圖：
2.3 英飛凌和臺積電聯手RRAM
據英飛凌官網發布，TC4xx的NVM采用其與臺積電聯合研發的28nm RRAM技術。
RRAM（也稱ReRAM），作為結構最簡單的存儲技術其結構看上去像一個三明治，絕緣介質層（阻變層）被夾在兩層金屬之間，形成由上、下電極和阻變層構成金屬-介質層-金屬（metal-insulator-metal，簡稱MIM）三層結構。
?阻變原理是基于器件阻變層中導電通路（一般稱之為conductive filament, 導電細絲）實現的，即通過在上、下電極施加不同的脈沖電壓激勵，使介質層發生阻變，產生物理性變化。
導電細絲會在阻變層中呈現導通或斷開兩種狀態：非易失性的低阻態（Low Resistance State，LRS）或高阻態（High Resistance State，HRS），從而實現了“0”，“1”狀態的區分和存儲。
2.4 NXP如何計劃eNVM
S32Z和S32E處理器采用TSMC 16nm FinFET技術實現。如下圖：
目前還沒有掌握到它這64MB的NvM采用什么技術。
3.小結
可以看到，eFlash制程工藝對MCU的架構和產品迭代影響是巨大的。而國內MCU廠商要想實現彎道超車，設計是一方面，生產、工藝則是重中之重。
就好像我想在空中修一棟房子，想法是好的，前提是生產建造技術要能夠支撐我的想法。
兵馬未動，糧草先行。而針對MCU的國產替代，我理解是設計未動，工藝先行。
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