深耕四十載:意法半導體如何推動EEPROM持續進化,滿足未來需求
發布時間:2025-11-04 來源:轉載 責任編輯:lily
【導讀】作為一項擁有近四十年發展曆史的非易失性存儲(NVM)技術,EEPROM憑借其獨特的技術特性,在當前的智能化與物聯網浪潮中持續發揮著關鍵作用。全球知名半導體廠商意法半導體(ST)連接安全產品部市場總監Sylvain Fidelis指出,該技術憑借其卓越的適應性,持續為工程師在創新型係統設計中提供理想的存儲解決方案。
從首款產品問世到至今仍是很多設計師的首選NVM存儲器。EEPROM 被用於需要字節級擦寫粒度、高能效、更長久的讀寫壽命和數據記錄時間的應用場景,具有很高的易用性、靈活性和可擴展性。
此外, Page EEPROM等創新產品增強了對邊緣人工智能、品牌保護、可持續性應用等當前設計趨勢的支持功能。
總體而言,EEPROM廠商不斷推進技術發展,改進優化生產工藝,連續提高存儲密度、讀寫性能和能效,以及產品質量和可靠性。
主要優勢和應用
今天,市麵上的NVM 產品種類繁多且各具優勢;例如,分立串口NOR 閃存以高速擦寫性能著稱,微控製器嵌入式閃存具有節省成本的優勢, FRAM(鐵電隨機存儲器)以極速寫操作而受市場追捧。
在另一方麵,字節級擦寫粒度也是EEPROM的de一yi個ge重zhong要yao特te性xing,這zhe幫bang助zhu它ta從cong這zhe些xie非fei易yi失shi性xing存cun儲chu解jie決jue方fang案an中zhong脫tuo穎ying而er出chu,為wei數shu據ju記ji錄lu等deng工gong作zuo帶dai來lai優you異yi的de存cun儲chu性xing能neng。在zai智zhi能neng手shou機ji市shi場chang,設she計ji人ren員yuan麵mian臨lin著zhe嚴yan格ge的de空kong間jian限xian製zhi挑tiao戰zhan。嵌qian入ru式shi閃shan存cun內nei仿fang真zhenEEPROM成為存儲數據和參數的最佳選擇,這種擦寫粒度為EEPROM 在電路板上搶得一席之地。同時,其低功耗特性也契合了各類電池供電應用的需求,如智能傳感器、智能手表、智能手機、健康與健身追蹤器及其他可穿戴設備。
此外,EEPROM具(ju)有(you)更(geng)長(chang)久(jiu)的(de)讀(du)寫(xie)壽(shou)命(ming)和(he)數(shu)據(ju)保(bao)留(liu)時(shi)間(jian),能(neng)夠(gou)滿(man)足(zu)車(che)用(yong)數(shu)據(ju)記(ji)錄(lu)係(xi)統(tong)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)要(yao)求(qiu)。自(zi)動(dong)駕(jia)駛(shi)係(xi)統(tong)需(xu)要(yao)記(ji)錄(lu)多(duo)路(lu)傳(chuan)感(gan)器(qi)傳(chuan)輸(shu)的(de)數(shu)據(ju)信(xin)息(xi),為(wei)自(zi)動(dong)駕(jia)駛(shi)應(ying)用(yong)存(cun)儲(chu)重(zhong)要(yao)參(can)數(shu)是(shi)EEPROM的代表性應用之一。EEPROM 的數據保留時間可達100 年或更久,輕鬆保證車輛在整個生命周期內性能良好。
設計人員也非常認可EEPROM 在zai係xi統tong開kai發fa過guo程cheng中zhong表biao現xian出chu來lai的de靈ling活huo性xing。在zai項xiang目mu早zao期qi,存cun儲chu容rong量liang需xu求qiu可ke能neng難nan以yi預yu測ce,通tong常chang會hui隨sui著zhe項xiang目mu推tui進jin而er大da幅fu提ti高gao。因yin為wei不bu同tong容rong量liang的de串chuan口kou EEPROM 共(gong)用(yong)一(yi)種(zhong)封(feng)裝(zhuang)和(he)引(yin)腳(jiao)布(bu)局(ju),通(tong)過(guo)選(xuan)擇(ze)更(geng)高(gao)容(rong)量(liang)的(de)器(qi)件(jian)可(ke)以(yi)輕(qing)鬆(song)擴(kuo)展(zhan)存(cun)儲(chu)容(rong)量(liang),而(er)無(wu)需(xu)更(geng)改(gai)電(dian)路(lu)板(ban)布(bu)局(ju)。廠(chang)商(shang)提(ti)供(gong)各(ge)種(zhong)容(rong)量(liang)的(de)芯(xin)片(pian),從(cong)低(di)成(cheng)本(ben)的(de) 1Kbit 到 4Mbit,還提供多種封裝選擇,包括主流的 8 引腳SO-8表麵貼裝。將產品設計最終定型並投入生產的複雜程度已大大降低。
最近的兩個重要技術進步表明, EEPROM能夠適應現代社會的發展需求,特別是邊緣人工智能應用、品牌保護和防止假冒產品的需求,以及強調電子產品可以修複設計的可持續發展需求。
Page EEPROM:打破數據存儲的玻璃天花板
40年來,客戶應用存儲的數據量持續迅猛增長,電子設備用戶需要更高的數據量和產品設置準確度。本世紀初,使用容量高於256 Kbit的EEPROM似乎難以想象,同樣,在本世紀二十年代,使用2 Mbit的EEPROM也是難以想象。串口EEPROM的價值主張是,應用開發人員隻需為數據存儲分配一個8引腳的小封裝,然後可以靈活地選擇任何存儲容量。
意法半導體Page EEPROM打破了阻礙存儲技術發展的玻璃天花板,能夠在 8引腳小封裝內可靠存儲 32 Mbit 的數據。
Page EEPROM 是意法半導體的一項創新成果,兼具EEPROM 的高能效和耐用性與閃存的高存儲容量和讀寫速度,尤其是快速高效處理無線 (OTA) 固件更新的能力。目標應用包括需要低功耗、字節級數據記錄和小尺寸的智能表計,以及數據密集型的邊緣人工智能設備。常見應用包括工業傳感器(資產跟蹤和智能狀態監測等應用)、電動自行車和醫療保健設備。耳背式助聽器和GPS追蹤器是這種新型混合存儲器的首批應用。
2024 年,意法半導體推出了存儲密度8 Mb、16 Mb 和 32 Mb的Page EEPROM。這些產品支持字節級擦寫操作,非常適合數據記錄,而頁麵/扇區/塊區擦除和頁麵寫操作則方便無線 (OTA) 固件更新。此外,緩存加載功能可以優化初始化過程。
320 Mbit/s的數據讀取速度比標準 EEPROM 更快,接近串口 NOR 閃存的讀取速度。50萬耐擦寫次數是傳統串口閃存的數倍,數據保存時間長達 100 年。此外,總體電能需求是串口閃存的十分之一。雖然寫操作電流與許多傳統 EEPROM 處於同一水平,但是,具有快速喚醒功能的深度關閉模式可以將工作電流降至 1 µA以下。
峰流控製是這些器件的另一個新特性,可將最大功耗限製在 3 mA 以下。這個特性可以有效穩定功耗,並最大限度降低電源噪聲,同時,理論上允許使用更小的電池,並延長電池的續航時間。
市場現狀
目前,EEPROM全球市場規模約為每年8 億美元。意法半導體從1987 年開始生產 EEPROM芯片,自 2005 年以來一直是頭部供應商之一。迄今為止,意法半導體EEPROM出貨量累計約 440 億顆,產品陣容包含 400 多個不同的型號, 如Page EEPROM芯片,它為市場提供了豐富的存儲密度和封裝選擇、性能參數和溫度等級,支持 1.2V 至 5V 的標準工作電壓,支持規模化趨勢。
所有器件都包含在意法半導體的產品長期供貨計劃內,該計劃承諾商用和工業EEPROM長期供貨期10 年,汽車級器件長期供貨15 年。意法半導體的IDM(垂直整合製造)模式讓公司可以全盤控製產品生命周期,包括設計、生產和營銷。公司內部不同部門之間的密切合作有助於更快地將可靠產品交付市場,並根據真實的客戶反饋推動產品和工藝的開發。
隨著 EEPROM 技術不斷發展,最新架構的典型位單元麵積是第一代架構的五百分之一,在相同尺寸的芯片上,把存儲密度提高到1,000 倍。耐擦寫能力也得到了顯著提升,最高耐擦寫次數達到了400 萬次,確保零故障保留數據。
未來存儲器
在需要穩健、可靠、高性能 NVM 的應用中,EEPROM 、閃存技術和 FRAM 一直為客戶提供強大的價值主張。在最新的創新技術帶來重要的新功能的同時,技術的不斷發展也進一步擴展了 EEPROM的產品特性。當今世界以人工智能為中心,注重可持續發展,最新的EEPROM可以滿足未來新設計的需求。
小結:
在眾多存儲技術競相發展的今天,EEPROM憑借其獨特的字節級擦寫能力、卓越的能耗控製和持久的數據保存特性,在邊緣計算、汽qi車che電dian子zi等deng關guan鍵jian領ling域yu展zhan現xian出chu不bu可ke替ti代dai的de價jia值zhi。這zhe項xiang曆li久jiu彌mi新xin的de技ji術shu通tong過guo持chi續xu創chuang新xin,正zheng突tu破po密mi度du與yu速su度du的de邊bian界jie,為wei智zhi能neng化hua時shi代dai的de創chuang新xin設she計ji提ti供gong著zhe堅jian實shi而er靈ling活huo的de存cun儲chu基ji石shi。
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