MCU推动新兴存储狂飙

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来源：内容由半导体行业观察（ID：icbank）编译自yole，谢谢。

据Yole报道，新兴 NVM 技术（MRAM、PCM 和 RRAM）在用于物联网、可穿戴设备和边缘 AI 设备的微控制器 (MCU) 和低功耗 SoC/ASIC 中的嵌入式代码/数据存储方面继续获得动力。小于 28nm 几何尺寸缺乏具有成本竞争力的 eFlash 解决方案是推动顶级代工厂（例如台积电、三星、GlobalFoundries、UMC）和 IDM（例如意法半导体、英飞凌、恩智浦）积极投资在 ≤ 28nm 的节点上集成嵌入 NVM 技术的主要原因。

嵌入式新兴 NVM 晶圆产量具有蓬勃发展的潜力，从 2023 年的约 3 KWPM 增长到 2029 年的约 110 KWPM (CAGR23-29~80%)。就收入而言，我们估计嵌入式市场到 2029 年可能达到约26亿美元，其中三种主要的 eNVM 技术具有类似的增长潜力。

增长最快的细分市场是用于 MCU 的嵌入式 NVM，预计到 2029 年将占嵌入式新兴 NVM 收入的 80% 以上。采用新兴 eNVM 的 MCU 晶圆数量将非常迅速增长，从 2023 年的不足 1 KWPM 2029 年达到 47 KWPM (CAGR23-29~124%)。

业界一致认为28/22nm将是eFlash的终结，不是因为可扩展性限制，而是因为经济障碍。因此，嵌入式新兴 NVM（例如 eMRAM、ePCM 和 eRRAM）非常受欢迎，因为它们可以使用相对较少数量的光刻掩模（≤ 3）集成到生产线后端 (BEOL) 中。嵌入式超级闪存（SST-Microchip）和 MONOS（例如瑞萨电子）解决方案可采用 28 纳米工艺，并有可能扩展到更小的几何尺寸。然而，它们的制造成本和复杂性在较小的节点上将显着增加（例如，28nm 时掩模的数量> 25）。

虽然 eMRAM 已经进军消费市场，许多公司在过去几年推出了商业产品（例如 Nordic、Alif Semiconductors、Sony、Ambiq），但 eRRAM 和 ePCM 在主要汽车市场渗透率的推动下处于领先地位。 MCU 供应商包括英飞凌 (eRRAM) 和意法半导体 (ePCM)。工业市场是下一个目标，意法半导体率先推出了基于ePCM的MCU（18nm FDSOI）。

我们对 eMRAM 在汽车应用中的潜力保持乐观态度，恩智浦预计将于 2025 年开始提供 16 纳米 FinFET MCU 样品。然而，与许多实际用例相比，磁抗扰性虽然不是一个关键问题，但可能会减缓 eMRAM 的采用eRRAM 和 ePCM。

台积电、三星、格罗方德和联电等主要代工厂以及 IDM 公司（例如意法半导体）正在加大采用 eNVM 技术的 28/22 纳米晶圆的生产，并为下一代小于 20 纳米的节点做好准备。

台积电目前正在生产 eMRAM (22nm) 和 40nm (BCD)、28nm 和 22nm 的 eRRAM。该公司正在进入 16nm FinFET eMRAM 和 12nm eRRAM 的预生产阶段。

三星目前正致力于开发基于 14 纳米 FinFET 的 eMRAM。 2023 年 10 月，在德国晶圆代工论坛上，三星宣布将分别于 2026 年和 2027 年推进基于 8 纳米和 5 纳米的 eMRAM。值得注意的是，三星尚未透露 RRAM 开发计划。

2023 年 2 月，GlobalFoundries 收购了瑞萨电子的 CBRAM 技术（最初由 Adesto 开发），瞄准消费类应用，其中包括家庭和工业物联网以及智能移动设备。 GlobalFoundries 还在评估其他 eRRAM 选项（例如 Weebit 的技术），并针对工业和汽车市场优化其 22nm FDSOI eMRAM。 GlobalFoundries 的下一个 eMRAM 节点是 12 纳米。

意法半导体继续完全专注于 ePCM 的路线图执行。 2024年3月，该公司推出了基于18nm FDSOI和ePCM的STM32 MCU。该技术是与三星代工厂共同开发的，将用于工业、通信和医疗保健应用。注：尚未透露三星代工厂是否会免费提供 18 纳米 FDSOI 上的 ePCM。