国货当自强 国产MTP助IOT低功耗设计

随着嵌入式处理器低功耗需求日益高涨，很多时候，不但要从工艺、处理器架构方面节省功耗，更要考虑从处理器所用到的嵌入式非易失性存储器（缩写是eNVM （embedded non-volatile memory嵌入式非易失性存储器））方面节省功耗，嵌入式非易失性存储器与我们熟悉的CPU的一二三级高速缓存类似，广泛用于各类芯片中，如几乎所有的SOC，MCU，driver 芯片都会用到，许多模拟芯片，数模混合芯片以及电源芯片也会用到。在这些芯片里，嵌入式非易失性存储器起著存储程序，数据，参数以及校准，加密等功能。区别于外挂式的非易失性存储器，使用嵌入式非易失性存储器具有低成本，高可靠性，低功耗，易于集成等优势。

嵌入式非易失性的种类有嵌入式OTP，嵌入式MTP（多次可编程），嵌入式Flash 和嵌入式EEPROM。嵌入式OTP 的特点在于仅支持一次编程，不可反复编程。其优点在于成本低，且易于与现有制造工艺兼容。在嵌入式OTP 领域，主要的供应商有台湾的eMemory等，eMemory是台湾的上市公司，该公司在过去的三年中，年复合增长率为10%。

嵌入式Flash的特点在于支持10万次以上的编程次数。其优点在于提升客户应用弹性，但缺点在于制造成本高，且与现有制造工艺不兼容，需单独开发，而且开发成本高，难度大。在嵌入式Flash 领域，主要的供应商有美国的Microchip，Cypress。其中，Microchip 于2010 年以2.73亿美元收购SST，获得嵌入式非易失性存储器的技术。

嵌入式EEPROM市场与嵌入式Flash 市场重叠性较高，目前市场以逐渐萎缩。

嵌入式MTP 技术特点在于支持1000次以上的编程。其优点在于1. 满足客户多次编程的需求；2. 与现有工艺兼容性高，无需额外开发工艺；3. 制造成本低。

实际上，MTP技术是一件非常具有挑战性技术，工艺成本接近OTP，性能接近eFlash。今年MTP技术被市场广泛认可和应用，市场应用每年增长超过30%,嵌入式MTP 技术的主要供应商有ACTT，台湾的eMemory和YMC。

锐成芯微的MTP（注册商标LogicFlash）技术是由Dr. Wing Leung于2007年研发。Dr. Wing Leung是硅谷的一位富有传奇色彩的人物。Dr. Leung于1985年博士毕业于伯克利大学，有着丰富的研发经验，当他和朋友共同成立MoSyS 并担任CTO时,带领研发团队研发了 1T-SRAM,尺寸只有传统6T-SRAM 一半,速度却大幅超越 eDRAM的创新产品。秉著不断创新的精神，他离开Mosys后创立了CMT，并研发出MTP（LogicFlash?）技术。

LogicFlash? 的优势有：一、可靠性高，这是由于采用了高可靠性的2T1C 架构。二，读写速度快，尤其是写的速度，可以达到10us，是业界最快速度，极大地降低了客户的测试成本。

“MTP 技术是一种嵌入式非挥发性存储器技术，这个技术有点接近于eflash 技术，但通常的eflash 需要额外的工序，制造价格不菲。而MTP 技术建构于标准的CMOS 技术，无需增加额外工序，制造成本低廉，在某些应用上已取代eflash 技术，受到客户的青睐。MTP 技术主要应用于MCU，智能电源（USB Type C，无线充电，快速充电等），RF SOC 等。”锐成芯微CEO向建军强调。

MTP应用案例

据悉，目前锐成芯微的LogicFlash?业务快速增长，ACTT MTP IP 已在7家代工厂，14个工艺线上验证成功，工艺线覆盖0.18um-55nm logic, 0.18um-0.13um BCD, 0.13um、80nm、40nm HV。IP 容量覆盖512bit -1Mbit。擦写次数达到100K，数据保存能力达到125度10年，读速度可达40MHz，写速度可达10us/byte。“对比eflash IP，ACTT 的LogicFlash IP 无需增加额外光罩，wafer 价格低廉，为低于1Mbit 容量的eNVM IP 需求提供低成本，高可靠性的IP 解决方案。ACTT MTP IP 已应用于MCU， RF SOC，智能电源（Type C，快充，无线充电），感测器等领域，为芯片设计厂家提供专业的支持服务。”向建军指出。“同时，我们也加强了客户支持力度，原有的客户对我们的支持非常满意，新项目上优先考虑使用我们的IP。而且，新客户也越来越多，中国大陆和台湾地区这两个区域的客户增长非常快。”。

MTP应用案例

1、目前美国某芯片设计公司，使用ACTT MTP IP的技术方案，应用在其Type C 产品系列中，由于性价比高，受到市场欢迎。

2、深圳某芯片设计公司，使用ACTT MTP IP的技术方案，应用于马达驱动等领域。由于ACTT MTP IP 与BCD 工艺的无缝结合，并且具有非常好的耐高温特性，该公司产品在无人机等领域取得市场领先地位。

3、日本某汽车零部件公司芯片设计部门，使用ACTT MTP IP 的技术方案，用于汽车发动机领域。ACTT MTP IP 已连续多年通过该公司极度严苛的汽车电子产品验证。

4、台湾某芯片设计公司，使用ACTT MTP IP 的技术方案，用于汽车的触控IC 产品，并导入量产。

MTP擅长领域

我们都知道嵌入式非易失性存储器是各种嵌入式处理器、MCU和SoC的重要组成部分,嵌入式非易失性存储器一定要与CMOS工艺兼容,在不增加复杂的工艺步骤的基础上,实现大容量的片上集成,从而提高其性价比。“随着IOT 的到来，越来越多的东西有智能化需求，而智能化离不开eNVM。我们的MTP 技术顺应时代潮流，市场前景广阔。”向建军表示，“可以看看它的指标，与CMOS 工艺兼容，无额外光罩，擦写次数可达100K，读速度可达40MHz，写速度可达10us/byte，读功耗可达100uA/MHz，写功耗低于10mA。可见MTP技术很适合小容量低功耗领域特别有优势，可以应用在新兴的无线充电SOC里。”

他介绍说，MTP 技术的技术难点主要是：一、MTP 技术需要串起工艺，器件，设计，版图，测试，还有产品使用等多项技术，懂这方面技术方面的人才非常稀少；二、MTP 技术需要平衡成本和可靠性，想要做好，并非一朝一夕之功，需要漫长的技术积累。

向建军表示锐成芯微的MTP的优势是一是可靠性高，这是因为他们采用了高可靠性的2T1C 架构。二是他们的MTP 读写速度快，尤其是写速度，可以达到10us，是业界最快速度，极大地降低了客户的测试成本。

对于未来布局，他透露：因为看好智能电源市场以及MCU 市场，未来会进一步将产品线拓展到超低功耗领域。

“一般BCD 平台比较少有eflash 方案，而电源产品基本都用BCD 工艺，而MTP 比较容易和BCD 集成，另外，HV 工艺上面也没有eflash 方案，我们的IP 也可以用于HV 工艺，主要针对LCD driver, LED driver, AMOLED driver另外，eflash 在logic 工艺上要额外增加层次，不同foundry 增加的不一样，但是eflash 肯定比logic 价格高不少，但我们是Logic 兼容的，不需要增加layer，wafer 成本不用增加。”一位锐成芯微的工程师详细比较了MTP和eflash 的特点。

据向建军介绍，目前MTP已经获得很多国际IC设计大厂和本土IC设计公司青睐，希望这个好技术可以被更多的中国IC设计公司认识和认可。

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