(2019年10月 30 日台灣新竹訊) 隨著車用電子、工業4.0、智慧家庭等市場快速興起，已為IoT終端裝置與人機介面裝置的尺寸、功耗與效能帶來了新的功能需求。為此，除了MCU業者紛紛開發新一代具高效能與低功耗特性的MCU以滿足市場需求之外，與其搭配的RAM也需要新的選項，才能從整體的系統設計考量提供比既有SDRAM和pSRAM更佳的優勢。
支援HyperBus™介面的HyperRAM™便是鎖定此市場需求的新技術方案。HyperBus™技術最早是由Cypress在2014年發表的，並於2015年推出首款HyperRAM™產品。經過多年的耕耘，再加上市場定位明確，華邦電子已決定投入HyperRAM™開發，並推出32Mb/64Mb/128Mb產品，進一步擴展其產品組合，以因應多樣化的應用需求，並積極參與使生態系統更趨完整。
採用HyperRAM™帶來的效益
華邦電子DRAM記憶體產品技術經理廖裕弘表示，「低腳數、低功耗、易於應用設計是HyperRAM™的三個最主要特性，使其能顯著提升終端裝置的效能。」
他解釋說，傳統MCU的運算能力、數據處理與圖像顯示功能有所侷限。但新興的IoT裝置，包括車用電子、工業電子、智慧家居以及穿戴裝置等各種應用，往往需要外接觸控面板做為圖像控制介面，或是需要較強的圖像處理、語音辨識等邊緣運算功能，這已使新一代的高效能、低功耗 MCU市場正在興起。
然而，對IoT應用來說，若要獲得市場的成功接納，必須滿足低成本、低功耗、運算效能等各種設計考量。特別是對智慧音箱、智慧量錶等的電池供電裝置來說，除了可提供豐富IoT功能與提供易用親合的人機介面之外，電池壽命已成為影響產品是否成功的關鍵 ，使得低功耗特性日益重要。若要達到長時效的電池壽命，除了考慮MCU功耗外，還需搭配其他低功耗的週邊零件，而HyperRAM™的設計概念正是以此為目標。
以華邦的64Mb HyperRAM™為例，其待機功耗為90uW@1.8V，而同容量SDRAM約為2000uW@3.3V。更重要的是，HyperRAM™在Hybrid Sleep Mode下，其功耗僅有45uW@1.8V，與SDRAM的一般待機功耗相比有非常顯著的差異。而若是採用Low Power SDRAM，即使功率較接近要求，但其封裝尺寸又比HyperRAM™大，所需PCB面積較大，也不是理想選擇。
此外，HyperRAM™的訊號接腳數只有13根，可大幅簡化PCB佈局設計。這也意味著，在設計終端產品時，可用MCU的其他接腳實現更多的功能，或是選用更少接腳的MCU，帶來更佳的成本效益。
簡化控制介面，則是HyperRAM™的另一個特點。HyperRAM™是基於 pSRAM架構，具有自我刷新功能，除此之外，能自動回歸待機狀態。因此，系統端的記憶體使用更為簡易，也可簡化韌體和驅動程式的開發。
HyerRAM™生態圈的生力軍
華邦電子DRAM記憶體產品企劃處處長賴韋仲補充說，隨著MCU的製程節點從55nm、40nm朝28nm，甚至16nm移轉，雖然尺寸上能符合IoT微型化的趨勢，但是由於應用對於運算能力的要求較高，因此需要新一代的外部記憶體作為數據緩衝之用。
但傳統的SDRAM和pSRAM已發展成熟，無法針對新興IoT應用再做最佳化設計。而且，DRAM製程轉移也是以新一代的JEDEC DDRx/LPDDRx產品為主，而華邦的HyperRAM™採38nm製程，將持續朝25nm移轉。若考慮車用、工規應用的長期供貨需求， 華邦HyperRAM™的先進製程可滿足客戶的長壽產品生命週期。
因此，從整體系統設計或產品使用壽命的角度來看，HyperRAM™都成為新興IoT裝置的理想選擇。賴韋仲強調，我們看到了市場的需求，因此決定開發HyperRAM™產品，為客戶提供另一種選擇。而其相關生態系統的成熟，當然也是促使華邦願意投入的重要因素。
目前除了Cypress之外，包括 NXP、Renesas、ST、TI等領先業者都已提供支援HyperBus®介面的MCU，而且未來其新產品亦將持續支援。此外，它的控制介面開發平台已經就緒，Cadence、Synopsys以及Mobiveil也已開始提供HyperBus®記憶體控制IP，可加速晶片業者的設計時程。這使得與其它的Octal RAM相較，HyperRAM™是應用環境最成熟的。同時，HyperRAM™未來也將規畫納入JEDEC標準規範，成為JEDEC相容技術。
而在華邦加入HyperRAM™陣營後，將成為繼Cypress、ISSI之後的第三家供應商，讓客戶有更多的選擇。
賴韋仲認為，HyperRAM™具備的低腳數、低功耗特性可為IoT裝置帶來顯著的優異特性。隨著市場逐漸增溫，相信會有更多客戶採用此新世代記憶體。
目前華邦的HyperRAM™產品線狀態是，除了32Mb已經進入量產之外，64Mb和128Mb預計第四季及明年第一季也進入量產。此外，產品能以24BGA(車規)、49BGA和KGD形式供應。其中，24BGA尺寸為6x8 mm2，而49BGA尺寸僅4x4 mm2，鎖定消費性穿戴市場。
關於華邦
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華邦在中科設有一座12吋晶圓廠，目前並於南科高雄園區興建新廠，未來將持續導入自行開發之製程技術，提供合作夥伴高品質的記憶體產品。
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