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作者：安森美半導體邏輯、開關和存儲事業群Julio Song 數字世界之所以存在，是因為我們可以輕松地創建、交換、存儲、檢索和操作二進制信息。如果電子產品仍然完全依賴模擬數據，那就不那么先進了；行業還沒有創造一種方法來可靠地存儲原始形式的模擬數據，至少沒有一種能夠與數字存儲的密度和耐久性相當的方式，而且在未來也不太可能在這個方向上投入太多的精力。雖然這需要將信息在數字和模擬間相互轉換，但數字數據的可重復性使得這負擔很小。 從根本上講，數字存儲數據所采用的技術具有一個可分解的誤差幅度。在半導體中，這通常涉及存儲必須在相對較大的窗口內的電荷；電路檢測電荷，并且每個邏輯電平的預定義上限和下限內的任何內容都被譯為邏輯0或邏輯1。正是由于電荷存儲的變化，使得模擬值難以準確存儲。 對于可擦除的、非易失性的存儲，業界已經在兩項技術上進行了標準化：Flash和EEPROM。在某些方面，EEPROM被視為過時的方案，但它在一些具有特定需求的應用中提供顯著的優勢。隨著我們向前邁進，很明顯，這些優勢正越來越適用于未來的技術。 
Rear Dimming Light(RDL)：調光尾燈(RDL) Anti Lock Braking / Active Suspension：防抱死系統 / 主動懸架 SPI / I2C EEPROM：串行外設接口(SPI) / I2C EEPROM Power Doors Keyless Entry：電動車門無匙進入 Electronic Power Steering(PAS)：電動助力轉向(PAS) Gasoline/Diesel Direct Injection / Hybrid Eco-converter/Transmission：汽油 / 柴油直噴 / 油電混合動力轉換器 / 變速箱 Auto Grade 1 EEPROM：汽車1級EEPROM Side vide camera：側視攝像機 ADAS：先進駕駛輔助系統 Bluetooth Antenna：藍牙天線 Engine Control Unit：發動機控制單元 HVAC：汽車空調 Infotainment / Navigation：信息娛樂 / 導航 Rear View Mirror：后視鏡 Backup display：倒車顯示 Body Control Module：車身控制模塊 Rear Camera：后視攝像機 圖1：EEPROM支持現代汽車中廣泛的功能 制造記憶 Flash內存的主導地位在很大程度上要歸功于消費領域的多媒體應用，這是非常適合的。該應用的主要要求是密度、性能和成本，Flash技術非常善于平衡以滿足市場需求。例如，具有32 Gbit密度的NOR Flash器件采用8引腳SMD封裝，這似乎滿足了許多應用需求。但與EEPROM相比，Flash技術也存在一些缺點。 首先，EEPROM被認為比Flash更耐用，或讀寫次數更多。數據保存也很重要，在這方面，EEPROM也很出色。在消費應用中，耐用性和保存能力都不太重要，因為消費者是Flash內存使用方式的主要決定因素。在其他行業，內存的使用方式大不相同，更高的耐用性和保存能力比密度和速度更重要，而這正是EEPROM技術可超越Flash的地方。 這種強固性通常以性能為代價；Flash傾向于比EEPROM更高的速度運行(讀、寫)，但這也伴隨著訪問部分內存的方式的條件。通常，Flash內存以塊的形式尋址，而EEPROM通常可以每字節的方式訪問。 所有這些特性在許多應用領域都很重要，包括工業、醫療和汽車領域。事實上，當數據的保留被視為安全至上時，EEPROM將是首選。
圖2：在汽車應用中，EEPROM比Flash有更多優勢 在汽車應用中使用EEPROM的原因 汽車市場對所有電子元器件的一個基本要求是符合汽車電子協會(通常縮寫為AECQ)制定的標準。這些標準涵蓋了應力測試的許多方面，尤其是工作溫度范圍。對于大多數用于汽車應用的半導體器件，特別是如果它們位于發動機艙內，最低要求是汽車1級。這表明，器件在-40°C至125°C的環境工作溫度范圍內應正常工作而不發生故障。閃存的制造商通常達到汽車3級(-40°C至85°C)或2級(-40°C至105°C)，而很少有符合汽車1級標準的。 由于使用的半導體工藝，EEPROM更適合在更寬的溫度范圍內可靠地工作，如安森美半導體的NV250x0LV，不僅滿足1級溫度要求，而且還可以在1.7V的電源電壓下(這比其他EEPROM器件要低得多)工作。由于汽車市場新興的趨勢，這一點很重要。 此外，安森美半導體成功地開發了行業唯一的EEPROM，以滿足定義為汽車0級的環境工作溫度范圍：-40°C至150°C。這一點具有重要意義，因為其他參數被定義的方式。
圖3：0級和1級EEPROM正在啟用新的功能 汽車應用的新趨勢 如上所述，NV25080(8 Kbit)、NV25160(16 Kbit)、NV25320(32 Kbit)和NV2564(64 Kbit)是當今行業唯一真正的汽車0級串行EEPROM，這一點非常重要，因為汽車市場新興的趨勢。 制造商現在使用EEPROM來存儲配置和校準數據，以滿足更廣泛的駕駛功能。隨著汽車更自動化，這些功能在發展且更為安全至上。對于安全至上的應用，符合汽車1級是不夠的，制造商需要真正的汽車0級器件。安森美半導體的汽車0級EEPROM已被開發，以提供高水平的耐用性和保存能力，這是相輔相成的，和依賴于基礎的工藝技術。通過開發一個提供真正的汽車0級的工藝，EEPROM能夠提供400萬次讀/寫周期的耐用性，保存200年。這些數字在25℃的環境溫度下獨立測試，在150℃時，0級非易失性(NV)系列仍提供30萬次讀/寫周期，保存時間200年。沒有其他半導體制造商發布的數據與這種耐用性和數據保存水平相匹配。 如前所述，許多汽車應用現在使用EEPROM存儲少量的關鍵數據，這些數據在正常運行期間可能會被多次覆蓋。它還被用于存儲諸如傳輸控制單元和發動機控制單元等應用中的固件，以及前照燈單元的數據校準。為了進一步提高可靠性，安森美半導體的NV EEPROM還具有糾錯碼，可檢測單比特故障，并校正1字節數據中的1位。 顯然，高水平的耐用性正越來越重要，但同樣重要的是要認識到，許多這些新特性必須適用于現有的方案，因此尺寸和功率也是一個因素。安森美半導體的汽車EEPROM系列采用小外形封裝，包括UDFN-8和CSP，以及SOIC-8和TSSOP-8。其中許多封裝裝還支持可潤濕側翼，支持在生產流程中進行自動光學檢查。 總結 在汽車應用中，耐久性和保存能力越來越重要，EEPROM比其他形式的非易失性存儲器提供更高的可靠性。隨著汽車制造商實施更多的駕駛員輔助功能和開發安全至上的要素，提供高度可靠的EEPROM正在成為支持下一代功能的基礎。 憑借一系列廣泛的方案，包括低壓1級和真正的0級EEPROM，安森美半導體完全能夠滿足原始設備制造商(OEM)和一級供應商的需求。 |
