OctalNAND的兴起赋予汽车、OTA、AI等应用市场新能力
引述Winbond 技术文章
消费者对智慧电子产品功能的需求是永无止境的。不论在手机，消费电子设备，还是汽车娱乐系统当中，记忆体都将持续扮演至关重要的角色。其中，储存产品的选择对于智慧电子产品发展也是至关重要的关键所在。在过去十年中，电子产品被赋予了更多的全新功能与特性，系统变得越发复杂，所以设计者们需要不断升级快闪记忆体容量，以提供足够的程式码储存空间。
然而，设计者们面临的挑战是如何在不增加产品或系统成本的情况下，实现快闪记忆体容量升级。消费者们虽然希望产品拥有更多的特性和功能，但并不愿意接受过度提升的价格。因此，制造商们需要在保证消费者获得更好的产品体验前提下，寻求更强大的储存解决方案，来确保制造商和用户的成本不会显著增加。
市场与应用
当今，所有电子系统都在使用快闪记忆体，同时由于新应用不断涌现，市场对更高性能记忆体的需求也在同步攀升。特别是目前，一些市场和应用正在经历快速的反复运算，只有通过配备新一代的优化记忆体解决方案才可以实现更快速的读取、写入、擦除、以及即时启动等功能。这些市场和应用包括：
- 汽车——先进驾驶辅助系统 (ADAS)、仪表盘、发车启动按钮
- OTA升级——消费电子、汽车、游戏机
- 人工智能——训练模型、资料库储存、自动驾驶
在汽车市场中，资料传输量是选择记忆体时非常重要的考虑因素，尤其是针对先进驾驶辅助系统（ADAS）等应用。装载在汽车上的数位仪表板，目的是为了提供并确保驾驶员获得的资讯始终全面可靠。同时这类的显示器需要即时启动，并快速准确地呈现 2D/3D 图像。目前，汽车仪表板的储存方案通常使用 SPI NOR（Octal/Quad）或 SPI NOR（Octal /Quad）+ eMMC来实现。然而，随著系统的特性与功能越发复杂，程式码也呈指数级增长，这要求产品配备更高容量的记忆体以存储不断扩充的程式码，成本也因此增加。
此外，启动时间对于汽车应用来说十分重要。例如启动按钮等功能，当使用者按下按钮时，系统需要立即显示多个萤幕。因此，尽管程式码大小不断增长，系统仍需保证启动时间维持不变，甚至更短。
更快的擦除/写入速度是OTA应用实现程式码更新的关键。由于OTA的灵活性和易操作性，它逐渐在包含电动车在内的汽车应用及其它消费电子设备中流行起来。这些移动设备需要一种简单有效的方式来接收关键更新。
其他要求记忆体具备高传输速率和高输送量的应用包括人工智能和人脸识别等。AI应用通常需要通过一系列的训练模型来做出决策，然后再向终端设备发出指令。为了实现这些操作，AI应用需要将训练模型存储在设备中。同时，在愈趋复杂的AI领域中，这些模型也会愈趋庞大，需要进行额外处理。在自动驾驶中，AI训练模型需要用极快的速度从NAND载入到DRAM中，因为它们需要在非常短的时间内（毫秒为单位）做出准确的决策，例如避开行人或车辆，因此传输的资料量与即时性至关重要。
NOR vs. NAND
当今大多数系统在设计时都预设使用NOR快闪记忆体。然而在汽车和工业等一些应用领域中，NOR的生产技术已经接近极限，很难在保证行业标准封装的情况下保持良好的成本效益。在以往，NOR快闪记忆体一直受到青睐，是因为它具有高可靠性，且高读取速度来支援系统即时启动。然而，在汽车图像显示器和先进驾驶辅助系统 (ADAS) 等应用中，启动程式码通常大于512Mb，NOR快闪记忆体的扩展性因此受到限制，导致芯片尺寸和成本都会变得过高。相反地，NAND快闪记忆体在高容量上的扩展性良好，1Gbit或更高的容量上更具成本优势。只是，过去传统的NAND快闪记忆体输送量过差，以至于无法快速完成如将启动程式码映射到DRAM上等功能。
一些厂商试图为NOR引入八进制界面来解决上述问题，将I/O数量由4增加到8个。但由于NOR快闪记忆体的成本过高，这一解决方案不具经济效益。然而将NAND切换至八进制界面，可以同时保证更好的成本结构和更高的资料传输量。OctalNAND的资料输送量远高于一般的QspiNAND，写入/擦除速度也高于NOR快闪记忆体 (图一)。此外，相较于NOR快闪记忆体，OctalNAND不仅芯片尺寸更小，且更具成本优势。事实上，1Gb的8 I/O NAND成本仅为同等容量的NOR快闪记忆体解决方案的一半。
与NOR快闪记忆体相比，NAND快闪记忆体的另一个优势是写入速度更快。例如，汽车OTA等应用需要在短时间内对系统中的程式码和韧体进行写入，因此写入速度尤为重要。
市场机会
显然，能够同时兼顾容量、性能和成本的解决方案具有广阔的市场前景。据IDC预测，2024 年 L1/L2 汽车数量将达到 5000 万。同时，电动汽车的年复合增长率约为18%，这意味着汽车市场对储存IC的需求将是巨大的，更不用提每个系统都需要启动程式码来开机外，还需要载入其他功能。
游戏市场也是一个重要市场潜在机会，2020 年游戏机总出货量约为 4780 万台。为了获得更好的游戏体验，游戏机的韧体更新速度至关重要，这也需要记忆体具备高性能和高传输量。
在资料量大于512Mbits时，NOR快闪记忆体容量扩展性较差且价格高昂，而OctalNAND在提供高容量程式码储存的同时兼具成本效益，可帮助汽车、人工智能、消费电子和工业电子制造商抓住快速增长的市场机会。
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