有鑒于平板和智能手機(jī)的普及化，大家都已經(jīng)習(xí)慣在日常生活中，使用這些擁有炫麗屏幕和結(jié)合許多功能的裝置，而目前這股風(fēng)潮也漸漸滲透到了日常會(huì)使用到的車子上。在車用儀表板、中控臺(tái)和抬頭顯示器等等的車用顯示器上，也逐漸朝著大尺寸、多功能甚至多屏幕的趨勢(shì)靠攏。

　　汽車制造商已經(jīng)逐漸順應(yīng)潮流的將中控臺(tái)整合于7吋或甚至更大尺寸的屏幕。隨著時(shí)間的演進(jìn)，駕駛將不再滿足于現(xiàn)有的使用接口，勢(shì)必將會(huì)有更多且更華麗的顯示屏幕會(huì)圍繞在駕駛周圍，逐漸形成一種類似飛機(jī)駕駛艙概念的汽車駕駛座。

　　相同的趨勢(shì)也會(huì)發(fā)生在汽車儀表板上。目前在中階車種上，已經(jīng)配備了所謂的混合式儀表板，意即結(jié)合了傳統(tǒng)的指針式和一些 2D的圖形顯示的儀表板。但在高階車種上，儀表板已經(jīng)全面數(shù)字化，可顯示包含了駕駛輔助、導(dǎo)航、圖形、虛擬指針和娛樂等信息。(Fig. 1)

　　這種變化將會(huì)帶來更現(xiàn)代化的汽車內(nèi)裝和完全不一樣的駕駛者感受。然而，這也讓我們得針對(duì)使用在汽車系統(tǒng)中的內(nèi)存規(guī)格，重新做一次審視與思考。

　　新一代的大型多功能顯示系統(tǒng)不僅得處理像是導(dǎo)航圖資或一些更炫的圖形和接口，甚至連各式各樣的駕駛輔助系統(tǒng)都得透過顯示系統(tǒng)來呈現(xiàn)。傳統(tǒng)上，存儲(chǔ)運(yùn)算代碼的媒介都是使用NOR Flash，那是一種一直以來都被認(rèn)為是可靠且具有快速讀取的內(nèi)存。但【可靠】、【快速】這兩種特性，在車用領(lǐng)域上通常都代表著高成本！

　　Fig 1:擁有豐富信息并且圖形化、數(shù)字化的奧迪概念虛擬駕駛座儀表板 (圖片版權(quán): Audi)

　　NOR Flash內(nèi)存在某方面算是一種低容量的代碼存儲(chǔ)媒介，當(dāng)代碼容量超過512Mbits時(shí)，NOR Flash在成本考慮上就顯得不那么的有優(yōu)勢(shì)。汽車系統(tǒng)設(shè)計(jì)者必須被迫采用在消費(fèi)型產(chǎn)品(例如智能手機(jī)，平板計(jì)算機(jī)) 上所采用的eMMC來當(dāng)作存儲(chǔ)媒介。但，如果從成本和更重要的可靠性的考慮出發(fā)，更多的汽車系統(tǒng)設(shè)計(jì)者只愿意在中低階車種上使用eMMC。

　　于是一種嶄新的想法便誕生了: 何不開發(fā)一種全新的，專門為需要【可靠】、【快速】的車用應(yīng)用的NAND內(nèi)存呢？

　　車用顯示系統(tǒng)必備要件: 快速啟動(dòng)，可靠度和兼容性

　　車用顯示系統(tǒng)在存儲(chǔ)媒介上必須滿足三大要求：

　　第一，必須要有能夠【高速】的讀取速度。

　　為了讓使用者(駕駛)有更好的使用者體驗(yàn)，通常會(huì)要求不管是儀表板或者中控臺(tái)影音系統(tǒng)能夠在一秒內(nèi)就啟動(dòng)完成。而在啟動(dòng)的過程中，通常都是將存放在非揮發(fā)內(nèi)存中的代碼，全部讀入DRAM做映射，再交由主控IC來做運(yùn)行。由此上述可知，F(xiàn)lash內(nèi)存的讀取速度就顯得格外重要。

　　第二，所有的車用系統(tǒng)都必須滿足【高可靠度】。

　　可靠度、安全性是影響汽車品牌價(jià)值的重要因素之一。另一方面，這也是車用系統(tǒng)至少都被要求必須滿足十年的使用周期的原因。

　　在非揮發(fā)內(nèi)存領(lǐng)域，有兩個(gè)重要的因子會(huì)影響到可靠度：

　　?位錯(cuò)誤：在重復(fù)讀取或重復(fù)寫入時(shí)都有可能發(fā)生。為了避免這種不常發(fā)生的位錯(cuò)誤，可以利用1-bit ECC (Error Correction Code) 來進(jìn)行偵錯(cuò)并糾正。

　　?保存在非揮發(fā)內(nèi)存中的數(shù)據(jù)會(huì)隨著長(zhǎng)時(shí)間的放置而有可能消失，業(yè)界稱之為數(shù)據(jù)保存力。非揮發(fā)內(nèi)存在高溫狀態(tài)下操作，更容易造成數(shù)據(jù)的流失。

　　第三，在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒介上的兼容性程度。

　　通常，汽車系統(tǒng)是持續(xù)地演進(jìn)而不是跳躍式的變化。因?yàn)樾掠布臏y(cè)試驗(yàn)證通常都是曠日廢時(shí)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)者通常都被要求要在現(xiàn)有的系統(tǒng)設(shè)計(jì)上增加新功能或榨取更多效能。

　　NOR Flash 因?yàn)橛猩厦嬲f的這幾種特性：高傳輸速度、極低的位錯(cuò)誤率、長(zhǎng)時(shí)間的數(shù)據(jù)保存力和標(biāo)準(zhǔn)的讀取接口，所以早就已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在儀表板和其它的顯示接口上。

　　加上，NOR先天上的單元面積比較大，所以數(shù)據(jù)保存力極佳，但這也導(dǎo)致了NOR的整體芯片大小也比較大。相同地，成本也會(huì)隨著容量越來越大而會(huì)急遽增加。另一方面，NAND Flash有著相較于NOR來說小很多的單元面積，在相同容量時(shí) (尤其是高容量)，NAND Flash是一個(gè)相較便宜的選擇。

　　事實(shí)上，在512Mbits以上的容量區(qū)間，NAND Flash 每位的平均成本遠(yuǎn)低于SPI NOR Flash一半以上，而這個(gè)容量區(qū)間恰好是未來大型車用顯示器所需要的容量底線。

　　過去，設(shè)計(jì)者對(duì)于在中控臺(tái)或儀表板上使用NAND Flash是非?？咕艿??？咕艿脑虿煌夂跏荖AND Flash在速度和可靠度上的疑慮，譬如比較高的位錯(cuò)誤率和比較差的數(shù)據(jù)保存力等等?；谏鲜龅姆N種理由，NAND Flash通常只被使用于消費(fèi)型產(chǎn)品，例如拿來儲(chǔ)放智能手機(jī)內(nèi)的音樂或數(shù)據(jù)。

　　但這種情況將會(huì)隨著華邦把高容量、低成本、高速度、高可靠性等種種車用需求結(jié)合在一起，成功地開發(fā)了全新的Serial NAND Flash而變得有所不同。

　　全新的高效能Serial NAND產(chǎn)品

　　這個(gè)全新的1Gbit W25N01JW NAND Flash是用華邦自有46nm single-level cell (SLC) 制程來制造。SLC NAND的單元面積雖然比MLC (multi-level cell) 和TLC (triple-level cell) NAND來得大，但也因?yàn)檩^大的單元面積，使得這顆使用46nm SLC NAND制程的W25N01JW擁有極佳的資料保存力。

　　W25N01JW能夠在高溫擦寫1萬(wàn)次之后，還能在均溫70°C的環(huán)境下保有10年的資料保存力 (Fig. 2) ，這種數(shù)據(jù)保存的能力比現(xiàn)今使用在高階車種上的eMMC還要高上許多！

　　W25N01JW也自帶了1-bit ECC處理能力都能進(jìn)行糾錯(cuò)校正。W25N01JW同時(shí)也通過了AEC-Q100和JEDEC在擦寫次數(shù)、數(shù)據(jù)保存力和質(zhì)量要求上的認(rèn)證。

　　Fig.2 W25N01JW的數(shù)據(jù)保存力 (主圖) 和傳統(tǒng)eMMC的數(shù)據(jù)保存力 (左下角) 比較

　　(圖片版權(quán): Winbond)

　　W25N01JW也是全世界第一顆超高速的NAND Flash產(chǎn)品：在QSPI模式下?lián)碛?3MByte/sec！這種讀取速度跟現(xiàn)在車用的SPI NOR Flash已經(jīng)可以互相媲美。更進(jìn)一步地，華邦的W25N01JW更可以利用堆棧封裝的方式來實(shí)現(xiàn)Dual-Quad SPI傳輸，將傳輸速度一舉抬升到160MByte/s的境界。(Fig. 3)

　　Fig.3兩種用華邦全新的高效能Serial NAND來實(shí)現(xiàn)Dual-Quad I/O的架構(gòu)示意圖

　　(圖片版權(quán): Winbond)

　　未來，主控芯片要處理駕駛輔助系統(tǒng) (ADAS) 和儀表板的數(shù)據(jù)大概是需要200MByte/s。這也表示華邦的這顆全新高效能Serial NAND至少含蓋80%數(shù)據(jù)傳輸量。

　　根據(jù)以上所述，華邦這顆全新的高效能NAND Flash能夠滿足高傳輸速度、高可靠性的車用市場(chǎng)要求，在成本上也比相同容量的SPI NOR更有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

　　在兼容性上，W25N01JW提供了和主流NOR Flash一樣的WSON 8mmx6mm和TFBGA標(biāo)準(zhǔn)封裝。且因?yàn)橛兄嫒萦跇?biāo)準(zhǔn)Serial NOR和NAND的指令協(xié)議，系統(tǒng)設(shè)計(jì)者并不需要進(jìn)行復(fù)雜的軟件更動(dòng)，就可以很容易的將現(xiàn)有SPI NOR Flash用W25N01JW來取代。

　　從現(xiàn)在開始，采用更優(yōu)良的NAND Flash技術(shù)吧！

　　華邦的高效能Serial NAND Flash，不僅在成本上、效能上超越目前使用在儀表板或其他車用顯示器上的傳統(tǒng)SPI NOR Flash，再加上這是華邦自有工廠研發(fā)制造，對(duì)于需要長(zhǎng)期穩(wěn)定供貨的車用客戶來說，更是一大福音。