富士通2025完全剥离半导体部门,将以全新一代FeRAM开启智能存储新篇章

2024-11-13 15:20:23 NancyZHOU,EETOP

“富士通半导体半导体市场做了最后的重大决策,即2025年1月1日从富士通集团公司正式剥离完全撤出半导体市场有一个新的名字叫RAMXEED。在今年的E维智库第12届中国硬科技产业链创新趋势峰会暨百家媒体论坛上,RAMXEED(原富士通半导体)总经理冯逸新官宣表示,“富士通半导体目前只专注于高性能存储器FeRAM和ReRAM,和以FeRAM、ReRAM为基础的定制产品。我们开展FeRAM的业务已经超过20年之久,目前已累计出货44亿片之多。” 

微信图片_20241113152206.png


富士通发展历程

富士通半导体总部在日本新横滨。新横滨是日本版硅谷,这里有很多半导体公司。富士通的前身是八欧商店有限公司,最初主要是从事家用电器。1955年改名八欧电机有限公司1956年开始研发半导体得益于日美地缘政治的发展契机,80年代,富士通便迅速成长为世界顶级的半导体供应商,达到TOP5。但到了80年代后期,由于日美关系的微妙变化,日本科技受到美国的打压,造就了韩国半导体的发展。

富士通2000年退出SRAMDRAM的市场2005年退出NAND FlashNOR Flash2008年3月,富士通剥离半导体业务,成立子公司富士通半导体Fujitsu Semiconductor)2012年,富士通半导体退出ASIC、MCU、AnalogIC 市场,ASIC部分与Pansonic半导体合资成立索喜(Socionext),MCU和Analog出售给当时的SPANSION,该公司后来被CYPRESS收购到现在的Infineon 

微信图片_20241113153018.png

富士通过去是一个IDM(Integrated Device Manufacturer,垂直整体制造),曾拥有自己的wafer加工厂和封测厂。冯逸新分享说:后来因为半导体的各种整合,封测厂的技术含量越来越少,我们都外包,包括过去的南通富士通现在变为通富微电子,公司目前是封测厂世界排位前列。wafer process以前是富士通自己的,在2020年转让给安森美半导体

富士通半导体目前只专注于高性能存储器FeRAM和ReRAM,和以FeRAM、ReRAM为基础的一些定制产品。生产销量主要是日本为主;剩下就是亚太,主要是中国大陆和中国台湾。

 

Memory的主要市场构成

Memory,主要是NOR Flash,NAND Flash和DRAM,这两个Memory占了市场的98%,剩下的2%是利基市场(Niche Market),包括FeRAM、ReRAM、EEPROM、MRAM和SARMFeRAM在里面扮演着一个绝对优势的角色。同样,FeRAM也可以更换EEPROM、SARM、MRAM。

Memory的分类有很多,其中一个分类是非易失性Memory和易失性Memory。非易失性Memory,比如EEPROM、NOR flash、NAND Flash,主要是保存程序或下电之后保存重要数据;易失性Memory是SRAM、DRAM,最大的特点是随机覆盖写入,不需要擦除操作,而且写入速度很快。

 微信图片_20241113152330.png

FeRAM归为非易失性Memory。跟传统的Memory相比,FeRAM的写入方式是覆盖写入。NOR FlashEEPROM需要擦除的操作。读写的速度,FeRAM要更快一些,是纳秒级的,远远超过NOR flash、EEPROM。另外,读写耐久性也是FeRAM最大的特点之一,读写次数有10131014之多,在某种意义上相当于无限次。 其实一般EEPROM、NOR Flash都有写入次数的限制。基于,在实时写入、掉电保护等,比如需要读写次数比较高的电表应用当中,FeRAM有不可替代的绝对优势。

冯逸新分享说:FeRAM主要的供应商是两家,一个是Fujitsu,一个是InfineonInfineon买了CYPRESS,CYPRESS又买了Ramtron,在此之前Ramtron的wafer process过去是富士通做的。现在,Infineon FeRAM的wafer代工是TI(德州仪器)。

相比之下,ReRAM则利用材料电阻状态的变化来保存信息,通过电流调整特定材料(例如氧化铪)的电阻特性。在功能上,ReRAM类似于EEPROM规格,但内存容量更大、读出功耗更低、尺寸更小,非常适合于助听器等小型的电池驱动的可穿戴器件应用。近年来,ReRAM在全球范围内受到了极大的关注。根据报道,包括海力士、中芯国际(SMIC)等知名半导体公司都在研发ReRAM富士通半导体(现RAMXEED)是实现ReRAM量产的为数不多的半导体供应商

冯逸新介绍说:最近几年,ReRAM在全球受到很多关注,很多人认为NOR Flash在下一代的时候工艺会进入瓶颈,未来可以替代NOR Flash的是ReRAM。但是ReRAM目前量产最大的容量是12Mb,如果替代NOR Flash,ReRAM的容量需要达到16Mbit~1Gb。目前市场上的MRAM主要来自Freescale分出的公司Everspin,它是一个磁式的Memory。这两个Memory相对FeRAM,速度更快、读写次数高,但同时有功耗高,容易受磁场影响的弱点。

 

FeRAM广阔的应用前景

冯逸新表示:智能电网是FeRAM销量的重要来源之一,也是富士通深耕中国大陆二十多年的重要市场领域。智能电网包括充电桩、光伏变流器,都是这几年对新一代Memory要求比较多的行业。从2020年之后到现在,光伏、逆变器、储能对FeRAM的需求量都在增加。光伏是发电之后DC要变为AC,里面需要逆变器,变为AC之后,要存储下来。

其次是汽车、船舶、工程机械等方面的应用。传统的座舱电子对成本要求很高,一般是用EEPROM、NOR Flash。但是在新能源,附加价值比较高一些汽车电子,选择FeRAM应用的则较多此外,BMS里面每一块电池芯片各种各样的记录要维持在同一个水平,做这类产品,需要一个高速写入、多次写入的memory,FeRAM无疑是最佳的选择。欧洲在前两年宣布要做“电池护照”,2027年后,进入欧洲市场的所有新能源单电池必须持有符合要求的“电池护照”。冯逸新分析说:如果需要电池护照作为通行,必须要有一个高端Memory做铺垫。FeRAM无疑就是唯一能推动电池护照系统的Memory

第三,工厂自动化也是FeRAM的主要应用方向。近年来,包括施奈德、西门子、中国台湾的台达、中国知名的数控机床供应商、中国排名前五的FA供应商等,都开始采用高端的memory,尤其是在编码器的应用最为突出。在工厂自动化控制和新能源汽车的领域里,现在磁式旋转编码器发展是一个潮流。

传统磁式编码器是带电池的,现在大家就想如何去掉电池,同时电池涉及到在寿命之内要更换两次电池。未来旋转编码器需要实现无源(无电池)的多圈旋转编码器,带有二进制计数器FeRAM是目前无二的选择冯逸新分享说:近几年中国台湾的台达、大陆做编码器第一到第三供应商,都已经把富士通的带有二进制计数器的FeRAM产品做进了自己的产品内,预计明年开始量产。总之,这是未来发展的需求。

第四,在医疗应用方面,除了助听器,还有呼吸机也会用到FeRAM,此外,还有CT扫描、PMS,PMS是病房监护仪。冯逸新骄傲的说:“目前,全球能够实现ReRAM量产的厂商寥寥无几。富士通在这一领域已积累了十多年的丰富经验,并已成为欧洲最大助听器公司的供应商。”

除了在以上四大领域中都有明显市场前景之外,FeRAM还在Gaming、云计算、5G通讯、楼宇自动化、标签和智能卡应用等领域的需求量都非常大。其中云计算主要是针对服务器里面的RAID控制卡,需要高速读写次数更高的新一代memory,MRAM、NVSRAM、FeRAM都是这个行业主要应用的memory。5G未来的发展是需要高速的Memory来完成,基地局和用户之间还需要一个中继器,这里面也需要高速的Memory。冯逸新分享说:谈到半导体国产化的同时,其实产品自动管理方面也在国产化。最近几年,一些大的做新能源电池包的生产、光伏太阳能板以及手机的生产自动化已经慢慢也在国产化。富士通的FeRAM RFID电子标签也在发挥作用,尤其去年这类应用的需求量是很大。

 

未来计划

其实FeRAM在市场上的应用量并不算大,主要的瓶颈有两个,一是容量太小,目前最大容量是8Mbit;二是成本比较高,限制了发展。下一代高速FeRAM最大的特点是写入周期和访问周期从120ns变为35ns。冯逸新分享:富士通未来计划的第一步是高速化,从120ns变为35ns。第二步是大容量化,从目前的8Mbit做到32Mbit甚至更高。

未来大容量如何做发展呢?Memory传统实现方式就是,在最大的8Mbit基础上,叠加2个DIE(晶粒)可以有16个Mbit,叠加4个DIE(晶粒)是32个Mbit。其实NOR Flash大容量的变化中,过去的做法也比较类似,例如英特尔Intel等公司都是多阶存储单元(MCL)和以前Spansion的Mirror bit的做法。富士通的做法也相近。冯逸新说到:未来我们不仅是8Mbit,可以做到32Mbit,就可以进入到Nor Fash的容量范围之内。

针对SRAM+battery,目标是可以把电池去掉;第二是SRAM+EEPROM(或者NVSRAM),目前为止,NOR Flash最大的容量应该是1Gbit,叠加2个就可以做到2Gbit,它与FeRAM一样,将通过堆叠技术叠加多个单元来扩展容量。

冯逸新最后表示:我们2025年之后开始研发,根据市场的需求,我们可以把速度做得更快。通过不断地技术创新,富士通将以全新一代FeRAM迎接边缘智能高可靠性无延迟数据存储需求。

关键词:

  • EETOP 官方微信

  • 创芯大讲堂 在线教育

  • 创芯老字号 半导体快讯

  • 0

全部评论