非揮發性邏輯技術邁入量產階段!
ROHM使用全球首創的非揮發性邏輯技術4位元邏輯計數器IC 「BU70013TL」開始樣品出貨!
2009.04.23
半導體製造商ROHM股份有限公司(總公司:日本京都市)建立了非揮發性邏輯IC量產的最大問題:可靠性的確保技術,向量產大大跨進了一步。這次推出了採用該技術的非揮發性邏輯CMOS同步式4位元非揮發性邏輯計數器IC「BU70013TL」。此產品將於2009年6月開始樣品出貨(樣品價格:500日圓),在收到客戶的評價後,預計於10月開始以月產20萬顆的規模投入量產。工廠在ROHM股份有限公司總公司(京都市)。
ROHM的非揮發性邏輯技術透過獨創的鐵電體分離構造,在無損IC的邏輯特性及可靠性下,達到暫存器區的非揮發性化,擁有即使切斷電源也能維持資料,在電源啟動後,能夠立即以切斷電源前的狀態重新開始運作的特點。目前現行的IC產品也有將部分電路的電源切斷來省電,但是無法切掉資料記憶用的電路電源,非揮發性邏輯IC能完全切斷電源,實現待機零耗電。
ROHM自從2008年5月發表非揮發性邏輯技術研發成功後,立即進行商品化,量產化的技術研發,但在進入量產化的時候確保電路的可靠性成為一大課題。為了確保可靠性,需要對鐵電體元件進行特有的可靠性評析,但在數位電路內安裝了專用的評析電路後,電路面積就變得非常龐大。因此ROHM在非揮發性暫存器內安裝數個簡單的特性評析用電路,與本來邏輯電路評析用的除錯線路共用,研發出評析鐵電體元件的新構造。因此可將電路面積控制最小限度,並可順利評析鐵電體元件特有的可靠性。
使用此技術,對於非揮發性要求較高的電表及瓦斯表等基礎建設用計測機器等嵌入式應用所研發的4位元非揮發性邏輯計數器IC「BU70013TL」,也已經樣品出貨。透過非揮發性邏輯技術達到即使在運作中將電源切斷也能維持其計數值,不需使用電池等備用電源,在電源恢復供電後就能從之前的計數值繼續計數,可替換掉將機械式計數器及音量控制正式進入電子時代。
從消耗功率方面來看,一般計數器IC需要外接資料保存用的EEPROM,在資料寫入時約需要1mA多的電流,讀取時也需要0.1mA多(以1Kbit EEPROM為例)的電流。再加上EEPROM的資料寫入需要花時間,在切斷電源後便無法將計數器的資料寫入EEPROM,因此需要在每次計數值更新的時候將資料寫入EEPROM。另一方面,非揮發性邏輯計數器IC所使用的鐵電體元件,在資料寫入/讀取時只耗用不到0.01mA的電流,而且讀寫速度亦高,電源切斷後只需要寫入一次資料即可。
若使用4位元平行的預設功能,也能當作4位元非揮發性暫存器來使用。
非揮發性邏輯技術能在待機時切斷電源,有效節省耗電。將以嵌入式應用IC的低功耗技術,持續研發行動裝置﹑大型家電﹑電腦等應用領域的產品。
■名詞解釋
- 非揮發性
表示能否將演算處理的中間結果資料保存的電路性能。如果將電源切斷就會消失的記憶電路稱為揮發性,如果電源切斷後仍保有資料的記憶電路稱之為非揮發性。
- 暫存器
在數位處理(邏輯)電路中,將演算的中間資料及演算處理狀態暫時保存,用來維持工作狀態所使用的記憶區塊稱為暫存器。一般多散佈在邏輯電路中。
- 鐵電體
未施加電壓下擁有自發極化,在施加電壓後能改變其極性方向為鐵電體的特性。依據極化方向來記憶資料,即使切斷電源也能保存資料。