ASIC技术和FPGA技术实现存储芯片产品化的区别- 深圳电子展

2021深圳国际电力元件、可再生能源管理展览会将于9月9日至11日在深圳国际会展中心（宝安新馆）举行，邀您关注今日深圳电子展新资讯：

　　存储芯片，是嵌入式系统芯片的概念在存储行业的具体应用。因此，无论是系统芯片还是存储芯片，都是通过在单一芯片中嵌入软件，实现多功能和高性能，以及对多种协议、多种硬件和不同应用的支持。

存储芯片技术主要集中于企业级存储系统的应用，为访问性能、存储协议、管理平台、存储介质，以及多种应用提供高质量的支持。随着数据的快速增长，数据对业务重要性的日益提升，数据存储市场快速演变。从DAS、NAS、SAN到虚拟数据中心、云计算，无不给传统的存储设计能力提出极大挑战。

　　对于存储和数据容灾，虚拟化、数据保护、数据安全（加密）、数据压缩、重复数据删除、自动精简配置等功能日益成为解决方案的标准功能。用更少的资源管理更多的数据正在成为市场的必然趋势。然而，以上提及的这些优化功能都需要消耗大量的CPU资源。如何快速实现多功能的产品化进程，保证优化后系统的高性能，是存储芯片发展的市场驱动力。

　　存储芯片的分类

　　根据存储芯片断电后是否可持续保存数据，可分为易失性和非易失性两种。

　　其中，易失性存储芯片可分为DRAM和SRAM，对比DRAM和SRAM来看：SRAM单个存储单元所需晶体管数量较多、读写速度较快，但整体价格较贵且容量较小，因此只在要求比较苛刻的地方使用（CPU的一级缓存、二级缓存等）。而DRAM单个存储单元仅需一个晶体管和一个电容，整体集成度较高、容量较大、在价格上存在显著优势，不过速度会低于SRAM，多应用于电脑、手机等设备的系统内存。

　　而非易失性存储芯片可分为NAND FLASH和NOR FLASH，对比NAND和NOR来看：NOR的特点是可在芯片内执行，也即应用程序可直接在FLASH之上运行，因而读取的效率很高，但仅在小容量时（1～16MB）具备较高的性价比。NAND的特点是存储容量较大、改写速度优于NOR，广泛应用于U盘、固态硬盘等领域。

　　ASIC技术和FPGA技术两种方法都能用来实现存储芯片产品化。

　　具体来看：

　　ASIC（专用集成电路）在存储和网络行业已经得到了广泛应用。除了可以大幅度地提高系统处理能力，加快产品研发速度以外，ASIC更适于大批量生产的产品，根椐固定需求完成标准化设计。在存储行业，ASIC通常用来实现存储产品技术的某些功能，被用做加速器，或缓解各种优化技术的大量运算对CPU造成的过量负载所导致的系统整体性能的下降。

　　FPGA（现场可编程门阵列）是专用集成电路（ASIC）中级别最高的一种。与ASIC相比，FPGA能进一步缩短设计周期，降低设计成本，具有更高的设计灵活性。当需要改变已完成的设计时，ASIC的再设计时间通常以月计算，而FPGA的再设计则以小时计算。这使FPGA具有其他技术平台无可比拟的市场响应速度。

　　新一代FPGA具有卓越的低耗能、快速迅捷（多数工具以微微秒－百亿分之一秒计算）的特性。同时，厂商可对FPGA功能模块和I／O模块进行重新配置，也可以在线对其编程实现系统在线重构。这使FPGA可以构建一个根据计算任务而实时定制软核处理器。并且，FPGA功能没有限定，可以是存储控制器，也可以是处理器。新一代FPGA支持多种硬件，具有可编程I／O，IP（知识产权）和多处理器芯核兼备。这些综合优点，使得FPGA被一些存储厂商应用在开发存储芯片架构的全功能产品。

　　中国存储器芯片市场广阔

　　根据权威机构统计，中国存储器芯片行业整体不断发展，市场规模从2014年的45．2亿美元增长到了2019年123．8亿美元，年复合增长率高达28．6％。预计未来中国存储器芯片还将继续保持稳定增长的态势。到2024年，中国存储器芯片市场份额有望突破522．6亿美元，占全球市场的14％。2019年中国封测市场规模约为340．61亿美元，约占全球市场的60％，存储封测行业作为我国半导体产业的先行推动力，目前高端存储封测行业处于高速发展的状态。但国产化极低，国产替代空间巨大。

文章来源：OFweek电子工程网

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