瑞薩電子推出16 Mb與32 Mb進階低功率SRAM，其軟體錯誤耐受性為全CMOS記憶體單元的500倍以上
前言：
有助於提供更長的備份電池使用壽命並降低二分之一的待機電流
2015年10月29日--先進半導體解決方案之頂尖供應商瑞薩電子(TSE：6723)宣佈推出兩款全新系列的進階低功率SRAM (Advanced LP SRAM)，為目前最主要的低功耗SRAM類型，其設計可提供更高的可靠性及更長的備份電池使用壽命，適用於工廠自動化(FA)、工業設備及智慧電網等應用。新款RMLV1616A系列16 Mb裝置採用110奈米(nm)製程，RMWV3216A系列32 Mb裝置採用創新的記憶體單元技術，可大幅提升可靠性並有助於提供更長的電池運作時間。
近年來對於高安全與可靠使用者系統的需求，帶動高可靠SRAM需求的成長，這些SRAM用於儲存重要資訊，例如系統程式與金融交易資料。預防α輻射與宇宙中子輻射造成軟體錯誤(註1)是一項重大的議題。處理此問題的典型措施包括在SRAM或使用者系統中內嵌錯誤修正碼(ECC)電路，以修正所發生的任何軟體錯誤。但是，ECC電路的錯誤修正功能有其限制。例如，有些電路無法修正同時發生且影響多個位元的錯誤。
瑞薩的進階低功率SRAM裝置的記憶體單元具備獨家技術，其軟體錯誤耐受性(註2)為傳統全CMOS記憶體單元(註3)的500倍以上。因此非常適合用於需要高可靠性的領域，包括FA、測量裝置、智慧電網相關裝置及工業設備，以及其他許多領域，例如消費性裝置、辦公室設備及通訊裝置。
新款RMLV1616A系列與RMWV3216A系列的主要功能：
(1)瑞薩獨家的進階低功率SRAM技術可大幅提高軟體錯誤耐受性與可靠性
在瑞薩的進階低功率SRAM架構中，記憶體單元的每個記憶體節點(註5)皆加入堆疊電容器(註4)。此組態可抑制軟體錯誤的產生，使其達到有效的零軟體錯誤的水準(註6)。另外，每個SRAM單元的負載電晶體(P通道)皆為多晶矽薄膜電晶體(TFT) (註7)，並堆疊於矽上形成的N通道MOS電晶體之上。只有N通道MOS電晶體能在下方的矽基板上形成。這表示記憶體區域中不會形成任何寄生閘流體，而且理論上將不可能產生閂鎖(註8)。因此，進階低功率SRAM非常適合需要高可靠性的應用，例如FA、測量裝置、智慧電網相關裝置、交通系統及工業設備。
在瑞薩的進階低功率SRAM架構中，記憶體單元的每個記憶體節點(註5)皆加入堆疊電容器(註4)。此組態可抑制軟體錯誤的產生，使其達到有效的零軟體錯誤的水準(註6)。另外，每個SRAM單元的負載電晶體(P通道)皆為多晶矽薄膜電晶體(TFT) (註7)，並堆疊於矽上形成的N通道MOS電晶體之上。只有N通道MOS電晶體能在下方的矽基板上形成。這表示記憶體區域中不會形成任何寄生閘流體，而且理論上將不可能產生閂鎖(註8)。因此，進階低功率SRAM非常適合需要高可靠性的應用，例如FA、測量裝置、智慧電網相關裝置、交通系統及工業設備。
(2)將待機電流降低至舊有產品的二分之一以下以延長備份電池使用壽命
新款RMLV1616A系列與RMWV3216A系列的16 Mb裝置待機電流僅0.5微安培(μA) (典型值)，32 Mb裝置則為1 μA (典型值) (註9)。上述低耗電流等級為瑞薩舊有同級SRAM產品的二分之一以下(註10)，因此可延長備份電池的使用壽命。保存資料時的最低電源電壓為1.5 V，低於瑞薩舊有同級產品的2.0 V，如此將有助於客戶設計以電池電力保存資料的系統。
新款RMLV1616A系列與RMWV3216A系列的16 Mb裝置待機電流僅0.5微安培(μA) (典型值)，32 Mb裝置則為1 μA (典型值) (註9)。上述低耗電流等級為瑞薩舊有同級SRAM產品的二分之一以下(註10)，因此可延長備份電池的使用壽命。保存資料時的最低電源電壓為1.5 V，低於瑞薩舊有同級產品的2.0 V，如此將有助於客戶設計以電池電力保存資料的系統。
(3)封裝類型
16 Mb RMLV1616A系列提供三種封裝：48-ball FBGA、48-pin TSOP (I)及52-pin μTSOP (II)，可供客戶選擇最適合其應用的封裝。32 Mb RMWV3216A系列則提供48-ball FBGA封裝。
16 Mb RMLV1616A系列提供三種封裝：48-ball FBGA、48-pin TSOP (I)及52-pin μTSOP (II)，可供客戶選擇最適合其應用的封裝。32 Mb RMWV3216A系列則提供48-ball FBGA封裝。
有關新款RMLV1616A系列及RMWV3216A系列的主要規格，請參閱附件。
價格及供貨
RMLV1616A系列與RMWV3216A系列的樣品自2015年9月開始提供，價格依容量而異。兩個系列皆於2015年10月開始量產。
RMLV1616A系列與RMWV3216A系列的樣品自2015年9月開始提供，價格依容量而異。兩個系列皆於2015年10月開始量產。
(註1)軟體錯誤：
當α射線與宇宙中子射線從外部來源衝擊矽基板時所發生的現象，它會在基板上產生電荷並導致儲存於記憶體中的資訊消失。相對於可再現的硬體錯誤，例如半導體元件的硬體故障，軟體錯誤無法再現，因此系統可重新寫入資料以還原原始狀態。一般而言，軟體錯誤率會隨著製程愈趨精密而提高。
當α射線與宇宙中子射線從外部來源衝擊矽基板時所發生的現象，它會在基板上產生電荷並導致儲存於記憶體中的資訊消失。相對於可再現的硬體錯誤，例如半導體元件的硬體故障，軟體錯誤無法再現，因此系統可重新寫入資料以還原原始狀態。一般而言，軟體錯誤率會隨著製程愈趨精密而提高。
(註2)依據瑞薩執行的系統軟體錯誤評估。
(註3)全CMOS記憶體單元：
一種SRAM記憶體單元組態，其中總計6個P通道MOS電晶體與N通道MOS電晶體元件形成於矽基板的相同平面上。其表面積較大，並有閂鎖的風險。
一種SRAM記憶體單元組態，其中總計6個P通道MOS電晶體與N通道MOS電晶體元件形成於矽基板的相同平面上。其表面積較大，並有閂鎖的風險。
(註4)堆疊電容器：
具有兩個由多晶矽或金屬形成之電極的電容器。這些電容器形成於矽基板上的MOS電晶體上層。
具有兩個由多晶矽或金屬形成之電極的電容器。這些電容器形成於矽基板上的MOS電晶體上層。
(註5)記憶體節點：
各記憶體單元中將資訊位元儲存為「高」或「低」電位的正反器電路節點。
各記憶體單元中將資訊位元儲存為「高」或「低」電位的正反器電路節點。
(註6)瑞薩已將採用進階低功率SRAM之系統的軟體錯誤評估結果公佈於公司網站。上述評估在與一般使用環境類似的條件下進行一年以上，結果未偵測到任何錯誤。詳細資訊請參閱以下網址：
http://www.renesas.com/products/memory/low_power_sram/child/renesas_effort.jsp
http://www.renesas.com/products/memory/low_power_sram/child/renesas_effort.jsp
(註7)薄膜電晶體(TFT)：
由薄膜多晶矽形成的電晶體。這些元件做為SRAM負載電晶體使用，形成於矽基板上的MOS電晶體最上層。
由薄膜多晶矽形成的電晶體。這些元件做為SRAM負載電晶體使用，形成於矽基板上的MOS電晶體最上層。
(註8)閂鎖：
指一種現象，由CMOS電晶體的井區、矽基板、P型擴散層及N型擴散層形成的NPN或PNP結構(寄生雙極電晶體)因來自電源供應器或輸入腳位的過電壓而進入導通狀態，允許大電流流入電源供應器與接地之間。
指一種現象，由CMOS電晶體的井區、矽基板、P型擴散層及N型擴散層形成的NPN或PNP結構(寄生雙極電晶體)因來自電源供應器或輸入腳位的過電壓而進入導通狀態，允許大電流流入電源供應器與接地之間。
(註9)電源電壓3.0 V及環境溫度25°C時的參考值。
(註10)採用150奈米製程的R1LV1616R系列與R1WV3216R系列。
關於瑞薩電子
瑞薩電子株式會社(TSE:6723)為全球第一的微控制器供應商，同時也是SoC系統晶片與各式類比及電源裝置等先進半導體解決方案的領導品牌之一。經由NEC電子(TSE:6723)與瑞薩科技的業務整合，瑞薩電子自2010年4月1日起正式營運，業務範圍則涵蓋了各種應用裝置的研發、設計與生產。總部位於日本的瑞薩電子，子公司遍及全球20個國家，如欲了解更多資訊，請造訪www.tw.renesas.com。
