作者：Pat Patla作者：帕特-帕特拉

随着数字化转型和其他业务趋势对更多实时决策的需求，信息需求正在急剧增加。收集、传输和存储有助于提高业务洞察力的数据，给企业带来了压力，因为它们要努力优化不断增加的数据流。这对传统系统的影响最大的莫过于存储，信息量和信息的关键性正在推动数据处理和分层方式的快速变化。存储既是大多数环境的瓶颈，同时也是任何应用的最关键组件。

Everspin 创造了nvNITRO™ 技术，以帮助满足对更快、更持久存储不断增长的需求。nvNITRO 基于 GLOBALFOUNDRIES 制造的磁阻随机存取存储器 (MRAM)，为数据存储带来了高性能和持久性，实现了新一代的应用性能。

最近，我们在全球高性能计算盛会 Supercomputing 17 上展示了 nvNITRO 的强大功能。

在与 SMART 模块化技术公司合作进行的演示中，SMART 的 NVMe 加速器卡能够以超低延迟驱动高性能。演示中，NVMe 加速器充当了企业固态硬盘的前端缓冲器。虽然固态硬盘正在改变当今的企业，而且所有闪存阵列因其相对于旋转介质的性能优势而越来越受欢迎，但 NAND 内存仍然无法与 MRAM 的高速度和低延迟相媲美。

交易处理只是我们认为 MRAM 大有可为的领域之一。在这些环境中，为了保证交易的完整性和合规性，许多系统要求在开始下一个新交易之前对每笔交易进行记录或日志记录。这些应用（如银行业务、支付处理、股票交易、电子商务、供应链或 ERP/CRM 等）均可受益于 nvNITRO 技术。随着信息流量的增加，如果不能快速高效地处理，额外的日志记录就会成为瓶颈。

使用 MRAM 存储加速器作为固态硬盘的前端，只需固态硬盘所需的一小部分时间即可实现事务日志记录。通过使用 MRAM，nvNITRO 的延迟时间缩短了 9 倍，这意味着每秒可以记录更多的事务，从而有可能提高总体应用吞吐量。

MRAM 的另一个关键优势是能够保持数据状态，而无需电池或超级电容器。对于这些企业来说，写入大量事务还带来了速度之外的第二个挑战--无论底层系统处于何种状态，都要保持数据。通常情况下，当系统断电或电源中断时，正在写入或日志记录的 "飞行中 "事务可能会丢失，因为标准 DRAM 存储器不具有持久性，而固态硬盘中的 NAND 存储器的写入速度不足以在断电前捕获所有飞行中的数据。有了 MRAM 的持久性，就可以更快地写出这些数据，从而减少缓冲区中存储的数据。如果系统确实需要重新启动，这些数据在初始化时仍将持久保存在 MRAM 中。在监管机构对每笔交易进行严格审查，并可能要求金融公司 "重放 "其交易的今天，确保首次正确记录所有内容就显得弥足珍贵。这种保护不仅仅是对数据的保护，实际上也是对公司的保护。

超级计算大会上人流如织，我们很高兴看到我们的演示引起了如此大的反响。像MRAM这样的技术可以成为许多未来平台的重要基础。通过各种接口将nvNITRO技术集成到存储解决方案中的能力--直接作为PCIe或U.2设备、集成到机箱中或直接集成到系统板中--意味着有各种各样的实施方案可以满足特定需求。有关 nvNITRO 的讨论总是从所展示的具体使用案例开始，但最终会变成 "嘿，你能......吗？这就是有趣的地方。

除了我们在 nvNITRO 演示中展示的 STT-MRAM 外，STT-MRAM 还可以通过 GF 以嵌入式 MRAM (eMRAM) 的形式提供给那些需要持久性、耐用性和写入性能的应用，而嵌入式闪存 (eFlash) 却无法提供这些性能。随着无人机、物联网和自动驾驶汽车等领域的发展，在设计中直接嵌入 MRAM 的价值也将与日俱增。今天的 nvNITRO 解决方案基于我们的合作伙伴 GF 生产的 Everspin 40nm STT-MRAM 技术。此外，GF 现在还提供用于22FDX eMRAM 的工艺设计套件。GF 预计客户将于 2018 年第一季度开始在多项目晶圆 (MPW) 上进行 MRAM 原型开发。

我们看到了当今加速存储海量数据流的直接机遇。这些大量的遥测数据需要以一种既能确保快速捕获又能长期保存的方式进行有效处理。但是，随着 MRAM 和 eMRAM 继续获得市场动力（将传统内存和存储产品移至一旁）以及外形尺寸的缩小，我们将看到更大的机遇。今天，我们正在加速后端存储和处理过程，但我们不难看出，MRAM 和 eMRAM 有可能集成到创建这些数据的前端和边缘设备中，而这正是事情开始变得更加有趣的地方。

如果《超级计算机 17》能够说明这一点，那么 MRAM 的未来将一片光明。

作者：Timothy Saxe蒂莫西-萨克斯

在 SoC 设计中嵌入 FPGA 技术并不是什么新想法。 事实上，QuickLogic早在 1999 年就推出了 FPGA/hard PCI 控制器 SoC，近二十年来我们一直在这样做。 当时的价值主张与现在相同。 更高的集成度可提供更高水平的功能、性能和设计灵活性，同时降低成本、功耗和电路板空间要求。 那么，为什么eFPGA 技术没有更早起飞呢？

答案的根本在于芯片成本与开发成本之间的关系。 让我们从芯片尺寸和成本谈起。 1999 年，我们的 PCI 设备采用了 0.35 微米工艺，每个逻辑单元使用了 24,650 平方微米。 到 2002 年，我们的 QuickMIPs 器件采用了 180 纳米工艺，每个逻辑单元的面积为 9,306 平方微米，不到 FPGA 功能面积的一半。 如今，我们的最新设备EOS™ S3 传感器处理平台采用了 40 纳米工艺技术，每个逻辑单元的芯片面积仅为 961 平方微米，FPGA 功能达到了更高的水平。 与过去 18 年相比，这些器件的 eFPGA 部分的芯片面积大约缩小了 25 倍。

eFPGA 技术对芯片面积的要求较低，这意味着它可以集成到 SoC 中，而设备总成本仅有很小的增加。 例如，我们估计，在使用 40 纳米工艺技术制造的设备中，在 3mm x 3mm 的裸片上增加 1,000 个 eFPGA 逻辑单元只会使裸片总尺寸增加约 10%。 根据芯片产量和封装成本的不同，相应的成本增加百分比会略有高低，但这种器件的成本增加是微不足道的。 考虑到我们前面介绍的所有优点，从器件的角度来看，其价值主张现在看起来确实很有吸引力。

让我们继续来看看开发成本。 更先进的工艺技术开发成本更高，需要更复杂的设计和验证工具，而这些工具的成本更高，要求 SoC 设计人员在设计周期中投入更多时间。 如果设计出错，或者功能出错，或者试图提供产品扩展，或者应对一组分散但相关的市场机会，或者跟上快速发展的市场需求，都需要额外的掩模旋转，而现在的成本要比十年或二十年前高出很多。

在当今高度复杂的 SoC 世界中，现实情况是硅片很便宜，但开发却很昂贵。

那么，节俭的开发人员该怎么办呢？ 答案是嵌入合理数量的 FPGA 技术。 虽然增加的芯片成本相对较小，但他们可以通过增加高度的制造后设计灵活性来充分利用其高额的开发投资。 他们不再需要昂贵的设计和验证掩模旋转来修复错误、更改功能或应对新的市场机遇或快速发展的标准，而是保持器件的 "硬连线 "部分不变，只需更新可编程 FPGA 部分即可。 事实上，据我们估计，通过使用嵌入式 FPGA 技术，公司可以为同一设计的两个变体轻松节省 40% 的开发成本。 这还不包括更高的峰值收入水平、毛利率和更长的上市时间，这些都与在正确的时间向市场推出正确的产品有关。

eFPGA 技术尤其适合与 GLOBALFOUNDRIES 合作的 SoC 设计人员。 与上一代节点相比，新的22FDX®工艺需要的掩模更少，为新器件带来了巨大的经济效益。与 40nm 工艺相比，其动态背偏压功能可将功耗降低约 78%（@0.6V）。 这使其非常适合我们的 eFPGA 用户所瞄准的低功耗和超低功耗可穿戴、可听和物联网应用。

因此，如果您是 SoC 开发人员或管理者，通过结合 QuickLogic 的 eFPGA 技术和 GLOBALFOUNDRIES 的 22FDX 工艺，您将获得更低的开发成本和更高的利润。时不我待。

 

作者：马克-格兰杰马克-格兰杰

汽车半导体市场正进入高速发展阶段。目前，平均每辆汽车的半导体含量约为 350 美元，但预计到 2023 年将再增长 50%，因为整个汽车半导体市场将从 350 亿美元增长到 540 亿美元。

推动这一强劲增长的是发展我们所称的'互联汽车'的需求。这个术语指的是汽车中的多个电子系统，这些系统从有线和无线传感器中收集数据，并与高性能处理器和模拟/功率半导体相结合，为汽车提供半自动和最终完全自动的能力。

这些功能包括碰撞和盲点警告等高级驾驶辅助系统（ADAS）、复杂的信息娱乐和电信选项，以及对动力总成等主要车辆子系统的精确电气控制等。

互联汽车的发展正在推动汽车供应链发生根本性变化，这为 GF 带来了独特的机遇。传统上，汽车供应商有不同的层级。处于供应链顶端的是汽车制造商本身，即原始设备制造商（OEM）。博世、大陆、德尔福等一级供应商直接向原始设备制造商供应汽车级零部件和系统。

二级供应商一直是我们的定位。二级供应商（如半导体公司）传统上为一级供应商提供汽车系统部件，往往不直接与原始设备制造商合作。然而，这种情况正在发生变化。随着汽车中使用的电子系统越来越多，也越来越复杂，因此更需要了解系统架构和网络，并将复杂的 IP 和质量标准引入到满足这些需求的 SoC 和其他芯片的设计和制造中。

这正是我们在 GF 所做的工作。正因如此，我们最近发布了一个名为 AutoPro™ 的平台，为原始设备制造商和其他汽车客户提供广泛的技术解决方案、设计和制造服务，帮助他们实现互联智能，同时最大限度地减少认证工作，加快产品上市时间。

AutoPro 以我们 10 年的汽车行业经验为基础，充分利用 GF 为汽车客户提供的各种技术。它包括我们的硅锗（SiGe）、FD-SOI(FDX™)、射频和高级 CMOS FinFET、封装和知识产权 (IP) 技术。

重要的是，它还包括直接与原始设备制造商合作的系统级架构师。近年来，GF 聘请了许多像我本人这样拥有丰富汽车 SoC 经验的人员，而收购 IBM Microelectronics 后，我们业界领先的 ASIC 业务中的网络系统设计师也是无与伦比的。

AutoPro 解决方案支持从 2 级到 0 级的所有AEC-Q100 质量等级，此外，我们还通过 AutoPro 服务包确保技术就绪、卓越运营和健全的汽车就绪质量系统。

这使客户能够获得最新技术，以满足ISO、国际汽车任务组 (IATF)、汽车电子委员会 (AEC) 和VDA（德国）标准中规定的严格汽车质量要求。

虽然AutoPro 最近才推出，但我们已经与汽车原始设备制造商合作。 其中值得一提的是奥迪公司，该公司称我们的汽车产品对于更快、更可靠地交付下一代汽车电子产品至关重要。

虽然为时尚早，但我们面前的道路是坦荡的。