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Intels neue Flash-Speicher und Kombichips für Mobilgeräte

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Ein Flash-Speichertyp mit verkleinerten Strukturen und Multichip-Module aus Speicher und Prozessor sind Intels neueste Angebote für die Hersteller mobiler Geräte. Die von Vice President Hans Geyer vorgestellten Bauelemente passen sich in Intels Personal Client Architecture PCA ein, mit deren Hilfe Entwickler in kurzer Zeit Strom sparende und kompakte Handys, PDAs, Settop-Boxen und Industriegeräte entwerfen können.

Zur Produktfamilie "Wireless Memory" gehören besonders Strom sparende Flash-Speichertypen mit 1,8 Volt Betriebsspannung und 1,8 oder 3 Volt Ein-/Ausgabesignalpegel. Hinter der, wie Intel betont, schon seit Jahren in großen Stückzahlen und mittlerweile in der vierten Generation produzierten StrataFlash-Technik verbirgt sich ein Verfahren, um zwei Bits in einer Flash-Speicherzelle abzulegen. Dank dieser Muli-Level-Cells (MLC) und des 0,13-µm-Herstellungsprozesses benötigen die Chips nur ein Viertel der Die-Fläche eines Chips gleicher Kapazität, der ohne MLC-Technik im 0,18-µm-Prozess gefertigt wurde.

Die verkleinerten Strukturen senken auch die Leistungsaufnahme und beschleunigen einige Zugriffstypen. Außerdem beherrschen die Wireless-StrataFlash-Chips (synchrone) Burst- und (asynchrone) Page-Modi beim Zugriff und verstecken Zeit raubende Schreib- und Löschoperationen durch Partitionierung des Speicherfeldes (Read-While-Write/Erase-Operation RWW/E). Dennoch gibt AMD für die in diesem Jahr vorgestellten MirrorBit-Flash-Speichertypen teilweise deutlich kürzere Zugriffszeiten an und eine wesentlich niedrigere Standby-Stromaufnahme, die trotz der höheren Versorgungsspannung von 3 Volt zu einem geringeren Leistungsbedarf der AMD-Konkurrenten im Standby-Modus führt.

Intel bietet die neuen Speicherchips in den Ausführungen L18 (1,8 Volt I/O) und L30 (3 Volt I/O) mit 64, 128 und 256 MBit Kapazität an. Vom kleinsten Chip sind bereits Muster lieferbar, bei Abnahme von 10.000 Stück soll der Stückpreis 17,75 US-Dollar betragen. Intel packt bis zu vier 256-MBit-Dice zu 1-GBit-Bauelementen zusammen, auch von vergleichbaren Multichip-Speichern hat Intel nach eigenen Angaben bisher über 100 Millionen Stück ausgeliefert.

Besonders viel Platz in den engen Handy- und PDA-Gehäusen sparen Multichip-Bausteine aus Flash-Speicher und XScale-Prozessor. Als PXA261 und PXA262 stellt Intel jetzt genau solche Kombi-Produkte vor. Der PXA261 besteht aus einem 200-MHz-XScale-Prozessor und 128 MBit (16 MByte) Flash-Speicher, der PXA262 kombiniert einen 200/300-MHz-XScale-Chip mit 256 MBit Flash. Außerdem kündigt Intel weitere, noch stärker integrierte Produkte an, man spekuliert unter anderem über eine Kombination aus XScale-CPU, Digitalem Signalprozessor (DSP) und Flash-Speicher namens Manitoba. Außerdem hat Intel bereits Verbesserungen der XScale-Prozessoren wie eine MMX-Einheit angekündigt.

Kombichips aus Flash-Speicher und Stromspar-CPU gibt es auch von anderen Firmen, etwa aus der SuperH-Baureihe von Hitachi. Andere Hersteller wie Samsung Semiconductor liefern Multichip-Packages (MCPs) mit einer Kombination aus Flash- und SRAM-Speicher. Die Idee, statt nur einzelner Bauteile gleich integrierte Gesamtkonzepte aus Hard- und Software samt Entwicklungstools für Mobilgeräte anzubieten, haben auch andere.

Intel stürzt sich allerdings mit Nachdruck auf den Mobilsektor und hat wegen seiner mit großem Abstand dominierenden Position im Markt sehr viel Geld und Personal zur Verfügung. Außerdem stehen Intel gigantische und extrem fortschrittliche Fertigungslinien zur Verfügung. Schon vor etwa einem Jahr hatte Intel die Fertigung der 3-Volt-Advanced-Boot-Block-Flashspeicher in 0,13-µm-Technik angekündigt. Der kommende 90-nm-Prozess P1262 soll die gleichzeitige Herstellung von Prozessor-, SRAM-, Flash- und sogar Mixed-Signal-Schaltkreisen auf einem Die erlauben. Damit wäre die teure Multichip-Verpackungstechnik teilweise überflüssig und der Weg frei für noch leistungsfähigere und kostengünstigere Bausteine.

Anders als viele andere Halbleiterfirmen, die unter dem Druck der Branchenflaute und der immensen Milliardenkosten für topmoderne Fertigungsanlagen immer größere Allianzen schmieden (wie Hitachi und Mitsubishi, AMD und Fujitsu oder Motorola, Philips, ST und TSMC), schärft Intel sein Profil, baut neue Fabriken und kaufte reihenweise kleinere Firmen auf. (ciw)