Adesto Technologies让内存省能更省心

特约通讯员梁晓欢

蓝图之始

Adesto Technologies（下文简称“Adesto”）是非挥发性内存增值解决方案领域内的全球领先企业，是唯一一家能够提供业界领先的串行闪存和下一代超低功耗CBRAM NVM解决方案的企业。

2007年，Adesto技术的创始人准备建立一家新公司，专注于开发基于CBRAM技术的低功耗存储解决方案。CBRAM，即导电桥接存储器，是一种极有潜力的电阻式存储器技术。不同于其他新型的存储技术，CBRAM可定制应用在各类嵌入式市场和独立存储器市场。在刚刚过去的3年里，Adesto已将其技术，以嵌入式存储的方式，授权给几个大型的SOC（片上系统）半导体公司，从而帮助这些公司能够不受限制地开发未来的发展蓝图。Adesto认为这只是CBRAM技术应用的第一步，未来其将成为具有更高要求的应用（如低功耗移动设备、高性能服务器）的首选内存方案。在2012年9月，Adesto通过收购Atmel的数据闪存和串行闪存产品线，扩大了公司的增值内存业务。通过这一收购，Adesto能够为客户提供更高质的产品，以及更经济的解决方案。2014年5月，Adesto被美国著名科技企业杂志《Red Herring》评为2014年北美百强企业之一。

图1 CBRAM技术的应用图

支撑技术

自2007年以来，Adesto一直引领着CBRAM技术的发展，致力于研发先进的电阻式RAM内存。基于其强大的专利组合，Adesto得到了业界的高度认可。100多项专利打造了Adesto在电阻式RAM领域内的强势知识产权地位。Adesto的领导作用，一方面体现在其率先推出了基于CBRAM技术的存储设备，另一方面，其为锻造半导体行业内的授权合作伙伴关系做出了卓越的贡献。无论是晶圆IC设计商，还是晶圆代工制造商，都希望能利用CBRAM低功耗的优势。与Adesto的合作，则可以帮助他们扩大知识产权组合，通过规模性开发和生产基于标准CMOS工艺的非挥发性存储器，充分利用CBRAM高性能低功耗的优势特征，并有望实施当今200毫米或更先进的300毫米支撑技术。

CBRAM是Adesto公司的核心技术，也是其知识产权的关键和根本。CBRAM在某些文献上也被称为“可编程金属化单元（PMC）”，或“电化学金属化单元（ECM）”，该技术通过电化学控制介质薄膜（或固体电解质）中的纳米级金属，实现对非挥发性数据存储的电阻切换操作。CBRAM技术具有非常诱人的特征，例如强大的可伸缩性（<10纳米），超低能耗运行，快速读写和擦除，对电压要求低，等等。因而，CBRAM技术也成为国际半导体发展路线图（ITRS）中的热门技术。下图显示了CBRAM技术应用潜力的广度和深度。与其他存数技术不同，CBRAM与互补式金氧半导体（CMOS）工艺是完全兼容的。通过在存储器单元、结构和制造过程上的优化，CBRAM可以实现极为灵活的应用方式。

在2012年，Adesto发布了其第一款基于CBRAM技术的存储设备，基于CBRAM技术的非挥发性存储器，由CMOS互联层中的介质堆叠层和专利金属共同创建而成。实践证明，CBRAM存储器可伸缩至12毫微米，能作为低功率NVM DRAM的有效替代品。Altis是Adesto公司的晶圆代工和技术开发伙伴，其半导体销售与市场总监陈维津认为：“CBRAM与FRAM、MRAM、PCM、RRAM等新一代内存技术一样，都是有机会取代传统闪存的接班技术。CBRAM能够通过定制开发来取代EEPROM、闪存等，CBRAM存储器在外观与功能上与目前的EEPROM类似，但尺寸较小、也更具成本优势。”在这些新一代非挥发性存储器中，只有FRAM和CBRAM已经正式商业化，其它都还处于研发阶段，虽然性能诱人，但远水解不了近渴。从性能对比看，CBRAM与FRAM差不多，但是功耗和成本上会有很大的优势，因为它的工作电压明显低于FRAM，而且使用的是CMOS工艺制造。由于拥有这些优势，只要突破产能限制，CBRAM在嵌入式领域的前景非常乐观。

产品之列

1.CBRAM存储器

Adesto推出了业内首款基于CBRAM技术的非挥发性存储器系列产品。从32 Kb到1Mb，CBRAM RM24x设备与现今串行EEPROM在功能上和电器上，都具有兼容性。Adesto设备提供SPI和I2C接口，能保证长达10年的非挥发性。Adesto将这些产品，作为基于传统EEPROM技术的产品的经济型替代方案，提供给市场。

表1 产品特征

Adesto的CBRAM涵盖了大范围的产品应用，包含了表1所列的主要特征。

2.RM24EP系列产品

智能医疗设备目前正以两位数进行增长，有望在医疗保健领域实现突破性的进展。这些新产品的设计包含一个重要的组成部分：机载代码和数据存储。虽然医疗设备中，普遍都运用了标准闪存、EEPROM和铁电存储器这些传统的存储技术，但这些技术无法在灭菌过程中所形成的高温和辐射环境中正常工作，从而导致系统运行时出现损坏、数据丢失等重大错误。

为了解决这些问题，Adesto推出了RM24EP系列产品。借助于强大的CBRAM技术（可嵌入运行或独立运行），RM24EP系列产品能在杀菌的极端条件下，保持数据的完整性，从而帮助设计人员能够对智能医疗设备进行深入开发。实践证明，Adesto的数据存储解决方案具有高度的可靠性和卓越的操作性能，其能完全匹配医疗报警行业的灭菌消毒要求，其具有以下几点具体特征和优势：

●超低功耗运行，有利于延长系统的电池寿命；

●降低了产品的制造步骤和成本；

●防止因数据丢失而出现系统错误；

●超快速编程；

●高可靠性：在200摄氏度以上也可以进行数据保存；

●在50千戈瑞γ射线的辐射中也能正常运行；

●支持I²C总线协议。

3.数据闪存系列产品（DataFlash）

随着现代电子设备的发展，市场越来越需要低密度、低功耗的数据存储设备，以满足互联世界中移动应用、穿戴式应用和工业应用的需求。系统设计人员可以通过选择最节能的半导体设备来管理总的能源预算，并在软件和硬件的设计中进行精心规划。

Adesto提供了代码和数据存储解决方案的完整产品组合，能在多种应用中，延长设备的电池寿命。这些应用包括无线和有限协议，例如，DECT ULE(超低能耗)标准，ZigBee RF4CE协议，Z Wave无线网组规格等。

作为功能丰富的顺序存取记忆体，Adesto推出的数据闪存系列产品主要具有以下几点特征和优势：

●超低功耗运行，可延长系统的电池寿命，能在超深断电模式下（电流小于400纳安）正常运行；

●拥有宽范围的工作电压，允许系统内存在电池的整个电压范围内正常工作；

●高效的字节读写、内部编程和擦除命令，通过卸载繁重的内存管理任务，减少CPU开销；

●全面的安全性能和独特的ID特性，以保护设备免受外来篡改；

●一台设备，既可存储代码，也可存储数据。

4.加强版串行闪存系类产品（Enhanced Serial Flash）

Adesto的串行闪存产品家族包含两个系列：加强版和普通版。其中，加强版即为AT25DF系列产品，其将标准扇区大小、区段式擦除和读写命令，与低能耗操作、高效能源管理选项和页擦除等特征结合在一起，主要具有以下几点优势：

●拥有宽范围的工作电压（1.65-3.6V），能在不降低系统性能的同时，延长系统电池的寿命；

●能在超深断电模式下（电流小于200纳安）正常运行，大大减少了待机功耗；

●通过页面擦除，实现了更快速地编程和更新；

●先进的安全功能和嵌入的序列号，提供了有效的防篡改保障和可追朔性选项。

5.标准版串行闪存系列产品（Standard Serial Flash）

Adesto的标准版串行闪存系列产品包含AT25xxx产品线：AT25SF（双路和四路I/O），AT25DL（低功耗），和AT25DFxxxA（标准）。Adesto继续为客户提供各种各样的串行闪存产品，体现了业内最先进和最灵活的一些性能特点，其中有许多是市场上其他解决方案无法比拟的。概括而言，AT25系列产品主要有以下几点特征：

●灵活地存储引导代码、程序代码和关键数据；

●采用行业标准的SPI接口，可显著减少引脚数，简化路由；

●实现简便的数据迁移：Adesto的SPI器件均实现引脚兼容，只需将4个引脚连接到MCU，就可以将数据轻松地迁移至较高密度的器件，无需改变电路板；

●采用统一的区段式擦除架构，从而为各种代码和数据存储应用提供高度的灵活性。

点评

世界著名闪存市场调研公司Web-Feet Research的高级分析师Alan Niebel这样说到：“凭借CBRAM技术，Adesto现已成为闪存市场的有力竞争者，能为多种多样的嵌入式应用提供低成本、高质量的闪存产品。此外，由于CBRAM内存可与摩尔定律以及多代CMOS工艺相兼容，Adesto有望成为高密度、非挥发性内存解决方案领域内的长期重要供应商。”Adesto公司的发展目标是50亿美元的非挥发性电可擦可编程只读存储器（EEPROM）和NOR闪存市场，凭借其扎实的专利技术，以及在该行业内的经验积累，Adesto公司将在闪存领域实现更多的突破。