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旺宏电子

旺宏电子:NOR Flash、NAND 与 AI 边缘存储芯片企业

旺宏电子

旺宏电子股份有限公司(Macronix International Co., Ltd.)是中国台湾重要的非易失性存储器芯片企业,成立于 1989 年,总部位于新竹科学园区。

公司属于 IDM,也就是 Integrated Device Manufacturer,集成器件制造商,具备存储芯片设计、制程研发、晶圆制造和产品销售能力。

旺宏目前的主要产品包括 NOR Flash、NAND Flash、ROM、e.MMC、ArmorFlash 和其他嵌入式存储解决方案,产品广泛应用于汽车电子、工业设备、通信设备、网络设备、计算机、消费电子和物联网等市场。

随着人工智能从大型数据中心逐渐进入汽车、机器人、工业设备、智能摄像头、AI PC 和各种 Edge AI 设备,旺宏传统的 NOR Flash、NAND Flash 和安全存储技术也开始进入新的 AI 应用场景。

旺宏并不是 SK hynixSamsung、Micron 那样的传统 HBM 高带宽存储器制造商,它更加擅长 NOR Flash、SLC NAND、嵌入式非易失性存储和高可靠、高安全性的 AI 边缘存储。

旺宏不是传统 HBM 厂商

首先需要把 HBM 与旺宏的产品区别开。

HBM 是 High Bandwidth Memory 的缩写,中文叫“高带宽存储器”。

HBM 以 DRAM 为基础,通过多层芯片堆叠、TSV 硅通孔和超宽数据接口,为 GPUAI 加速器提供 TB/s 级别的内存带宽。

目前大型 AI GPU 周围使用的 HBM,主要由 SK hynixSamsung 和 Micron 等大型 DRAM 企业生产。

旺宏的核心则是 Non-Volatile Memory,也就是非易失性存储器

所谓“非易失性”,就是设备断电以后数据仍然能够保存。

NOR Flash 和 NAND Flash 都属于非易失性存储器

因此,更准确地说,旺宏是一家 AI Flash Memory 和 Embedded AI Storage 企业,而不是传统 HBM 企业。

不过 AI 系统远远不只是 GPU 加 HBM。

一套完整的 AI 设备还需要保存 Boot Code、Firmware、AI 模型、安全密钥、配置数据、传感器数据以及各种长期数据,这正是旺宏产品能够发挥作用的地方。

NOR Flash 是旺宏最重要的产品之一

旺宏长期以来最著名的产品就是 NOR Flash。

NOR Flash 最大的特点之一,是能够高效进行随机读取,并支持处理器直接从 Flash 中读取和执行程序代码。

因此 NOR Flash 特别适合保存 Firmware,也就是“固件”。

Firmware 可以理解为写在硬件设备内部、负责最基础控制工作的程序。

例如汽车控制器、路由器、工业设备、智能摄像头和 AI 加速器上电以后,都需要先运行一段启动程序,这些程序经常保存在 NOR Flash 中。

旺宏拥有从 512Kbit 到 2Gbit 的 Serial NOR Flash 产品系列,同时还提供 Parallel NOR、OctaBus、低电压 NOR 等不同产品。

因此即使一台 AI 系统使用 NVIDIA GPU 和 HBM,它仍然可能需要 NOR Flash 保存启动代码、安全程序或者设备固件。

这也是 NOR Flash 在 AI 时代依然非常重要的原因。

为什么 Edge AI 更需要 NOR Flash

Edge AI,中文通常称为“边缘人工智能”,指的是直接在终端设备或者靠近数据产生位置的设备上运行 AI,而不是把全部数据上传到大型云数据中心以后再处理。

例如:

机器人识别周围环境。

汽车识别道路和行人。

智能摄像头进行目标检测。

工厂设备检测产品缺陷。

无人机识别地面目标。

这些设备都可能在本地运行 AI 模型。

相比云服务器,它们往往更加重视低功耗、快速启动、高可靠性和安全性。

NOR Flash 恰好能够保存设备启动程序、AI 加速器 Firmware 和安全认证程序。

因此 AI 越来越向终端扩展以后,NOR Flash 的应用并没有减少,反而可能变得更加重要。

1.2V 超低功耗 NOR Flash

旺宏已经针对 AIoT、可穿戴设备和 Edge AI 推出 1.2V Serial NOR Flash 产品。

1.2V 指芯片工作电压大约只有 1.2 伏。

工作电压降低以后,芯片通常可以进一步减少功耗,这对于电池供电设备非常重要。

旺宏表示,其 MX25S 系列 1.2V Serial NOR Flash 与传统 1.8V Serial NOR 产品相比,可以降低超过 80% 的功耗,并支持超低待机电流和低工作电流。

这类产品非常适合智能手表、传感器、便携式 AI 设备、IoT 终端和其他长期依靠电池运行的系统。

大型数据中心最重要的问题可能是“怎样获得最高性能”。

而 Edge AI 面临的问题则通常是:

怎样在有限电池容量下运行更长时间?

怎样降低芯片发热?

怎样减小封装尺寸?

怎样让设备快速启动?

这些正是低功耗 Flash 可以发挥作用的地方。

ArmorFlash:面向 AI 的安全存储

旺宏另外一个非常值得关注的产品系列是 ArmorFlash。

ArmorFlash 不是普通 Flash,而是一种加入大量安全功能的非易失性存储器解决方案,可以基于 NOR、SLC NAND 或 e.MMC 实现。

它支持认证、加密、密钥管理、随机数产生、安全区域以及 PUF 等技术。

PUF 是 Physical Unclonable Function 的缩写,中文通常叫“物理不可克隆功能”。

简单来说,每颗芯片在制造过程中都会形成非常细微、无法完全复制的物理差异。

PUF 可以利用这些差异生成类似芯片“指纹”的身份信息,从而帮助系统确认某颗芯片是不是真正的授权芯片

AI 设备中,这种能力越来越重要。

例如汽车中的 AI 控制器可能需要确认启动 Firmware 没有被修改。

机器人需要防止恶意程序替换原有软件。

工业 AI 设备可能需要保护模型参数和安全密钥

这些都不仅仅是“存数据”的问题,而是“怎样安全地存数据”。

ArmorFlash MX78

旺宏目前比较重要的安全 Flash 产品之一是 ArmorFlash MX78。

旺宏表示,MX78 面向人工智能、边缘计算、先进通信和自动驾驶等应用,并支持高可靠性、安全认证和数据完整性保护。

2026 年 6 月,旺宏宣布车规版本 ArmorFlash MX78 符合 ISO 26262 ASIL D 功能安全要求,并按照 ISO/SAE 21434 网络安全开发流程进行开发。

ISO 26262 是汽车电子功能安全的重要国际标准。

ASIL 是 Automotive Safety Integrity Level,也就是汽车安全完整性等级。

其中 ASIL D 是最高等级之一,通常用于发生故障后可能造成严重安全风险的汽车电子系统。

这说明旺宏的 AI 存储方向与大型数据中心 HBM 不同,它更加重视汽车、Edge AI 和高安全嵌入式设备。

为什么 AI 芯片需要 Secure Boot

现代 AI 系统通常需要 Secure Boot,也就是“安全启动”。

设备开机以后,并不是立即运行操作系统

CPUMCU 会首先读取 Boot Code,也就是启动代码。

系统必须确认这段代码没有被恶意修改,才能继续执行。

如果攻击者能够修改 AI 设备的启动程序,那么即使后面的 AI 模型本身非常安全,整个系统仍然可能被控制。

因此 Secure Boot 通常需要:

存储可信启动代码。

验证代码数字签名。

检查 Firmware 是否被修改。

保护安全密钥

ArmorFlash 就是针对这类需求开发的产品之一。

旺宏在 2025 年推出 ArmorBoot MX76,将快速启动、安全认证、数据完整性验证和安全更新等功能集成到 NOR Flash 中,并明确把 AI、IoT 和汽车电子列为目标应用。

NAND Flash

旺宏除了 NOR Flash,也拥有 NAND Flash 产品。

NAND Flash 和 NOR Flash虽然都属于 Flash Memory,但用途明显不同。

NOR 更适合随机读取程序代码。

NAND 更适合保存大量数据。

SSD 使用的主要就是 NAND Flash。

旺宏目前提供 SLC NAND 和 Serial NAND 产品,并强调产品的高可靠性和工业级应用。

SLC 是 Single-Level Cell 的缩写。意思是一个 NAND Memory Cell,也就是一个存储单元,只保存一个 Bit 数据。

现在很多消费级 SSD 使用 TLC 或 QLC NAND。

TLC 一个单元保存三个 Bit。

QLC 一个单元保存四个 Bit。

相比之下,SLC 每个单元只保存一个 Bit,因此容量密度比较低、单位容量成本更高,但通常拥有更好的耐久性、可靠性和性能。

因此 SLC NAND 非常适合汽车、工业控制、网络设备和其他高可靠性嵌入式应用。

Serial NAND 是什么

旺宏还提供 Serial NAND。

传统 NAND 往往需要比较多的数据引脚连接控制器。

Serial NAND 则使用串行接口,可以减少芯片引脚数量和 PCB 线路。

PCB 是 Printed Circuit Board,也就是印刷电路板。

对于空间有限的嵌入式 AI 设备来说,减少引脚数量意味着可以使用更小封装,同时简化系统设计。

旺宏目前的 Serial NAND 产品包括 1Gb、2Gb 和 4Gb 等不同容量,并提供工业级工作温度版本。

e.MMC

旺宏还有 e.MMC 产品。

e.MMC 是 embedded MultiMediaCard 的缩写,可以理解为一种已经把 NAND Flash 和控制器封装在一起的嵌入式存储设备。

普通裸 NAND 需要主处理器或者外部控制器负责坏块管理、Wear Leveling 和错误纠正。

Wear Leveling 中文通常叫“磨损均衡”。

NAND 每个存储单元能够写入的次数有限,因此控制器需要尽量让不同区域均匀承担写入操作,避免某一部分过早损坏。

e.MMC 把这些复杂工作交给内部控制器处理。

旺宏的 e.MMC 将 NAND 与控制器集成在标准 BGA 封装中,并通过内部 Firmware 管理坏块、磨损均衡和错误纠正。

这使它非常适合工业设备、汽车、IoT 和其他需要简单、稳定存储方案的系统。

旺宏也在发展 3D NAND

长江存储KioxiaSandisk 等大型 NAND 企业类似,旺宏也已经建立自己的 3D NAND 技术。

3D NAND 的核心思想,是把 NAND Memory Cell 向垂直方向堆叠。

传统平面 NAND 可以理解为在一块土地上盖平房。3D NAND 则类似盖高楼。同样芯片面积可以容纳更多存储单元。

旺宏公开资料显示,公司已经自主建立 3D NAND Flash 设计和量产技术,也成为少数同时拥有 NOR Flash 和 3D NAND 产品能力的厂商之一。

旺宏的产业特点因此非常明显:它既有 NOR,也有 NAND。

而很多大型存储企业更加集中于其中一个主要市场。

企业级 SSD 是新的发展方向

人工智能正在推动企业级 SSD 需求快速增加。

大型 AI 模型训练需要保存大量数据集。

AI 推理需要读取模型文件。

RAG 系统需要访问向量数据库。

各种 AI 服务还会持续产生新数据。

这些数据最终都需要大容量存储系统。

旺宏的公开年报资料显示,公司正在继续开发和应用 3D NAND,并把 Enterprise SSD,也就是企业级 SSD,作为重要方向之一,以满足高容量和高品质存储需求。

旺宏还与 IBM 展开企业级 SSD Storage 相关合作研发,合作期从 2023 年底持续到 2026 年底。

因此旺宏未来是否能够从传统嵌入式 Flash 进一步进入企业级 AI Storage,是一个非常值得关注的发展方向。

什么是 Enterprise SSD

Enterprise SSD 中文叫“企业级固态硬盘”,它与普通家用 SSD 并不完全相同。

家庭电脑一天可能只使用几个小时,数据中心服务器则可能全年 24 小时运行。

因此企业级 SSD 更重视:持续性能,写入寿命,数据完整性,错误纠正,断电保护,长期可靠性,低延迟。

AI 数据中心还会增加新的要求。

例如需要快速把模型从 SSD 加载到 DRAM 或 HBM。

需要同时为很多 GPU 提供数据。

需要保存大量训练 Checkpoint。

Checkpoint 可以理解为训练 AI 模型过程中定期保存的模型状态。如果训练过程发生故障,就可以从 Checkpoint 继续,而不是全部重新训练。

这些应用都增加了企业级 NAND 和 SSD 的需求。

旺宏正在研究 Computing in Memory

旺宏公开年报还显示,公司与台湾成功大学开展过高速 Computing In Memory 电路相关合作研究。

Computing In Memory,简称 CIM,中文通常称为“存内计算”。

传统计算机运行程序时,需要不断在处理器和存储器之间搬运数据。

例如:

MemoryCPU

CPU 计算。

CPUMemory

对于 AI 运算来说,需要搬运的数据量非常大,有时候搬数据消耗的时间和电力甚至比真正执行计算还多。

存内计算希望让部分计算直接在存储器内部或者非常靠近存储器的位置执行,从而减少数据搬运。

需要注意,这仍然属于旺宏的研发方向之一,并不意味着旺宏目前已经拥有可以替代 GPU HBM 的成熟 CIM 产品。

但是它说明旺宏正在研究更加接近下一代 AI Memory Architecture 的技术。

旺宏与 HBM 企业有什么区别

如果把几家 AI Memory 企业放在一起,就很容易理解旺宏的位置。

SK hynixSamsung 和 Micron:重点是 DRAM 和 HBM,为大型 GPUAI Accelerator 提供超高带宽内存。

SandiskKioxia长江存储:重点更偏向 NAND、高容量 SSD 和 AI 数据存储。

华邦电子:重点是 Specialty DRAM、NOR、SLC NAND、HyperRAM,并开始发展 CUBE 高带宽 Edge AI Memory

旺宏电子:重点则是 NOR Flash、SLC NAND、Serial NAND、ArmorFlash、e.MMC、ROM 和未来 3D NAND / Enterprise SSD。

因此旺宏最强的地方不是 HBM。它更加接近:

AI Firmware Storage。

Secure Memory

Embedded AI Storage。

Automotive AI Memory

Edge AI Flash。

ROM 也是旺宏的重要业务

旺宏还是全球重要的 ROM 企业。

ROM 是 Read-Only Memory,也就是只读存储器ROM 通常用于保存基本不会改变的程序和数据。

与 Flash 相比,ROM 在制造完成以后内容通常不会再频繁更新,但如果某种产品产量非常大,而且程序内容固定,ROM 可能具有很好的成本优势。

旺宏拥有自己的 XtraROM 产品和相关制造技术,并长期服务消费电子和游戏等市场。公司也将 ROM 与 NOR、NAND 一起列为主要非易失性存储产品。

AI 时代,ROM 不会取代 HBM 或 NAND,但对于某些大量生产、程序固定的嵌入式设备,仍然具有价值。

LybraFlash

旺宏还开发了 LybraFlash。

LybraFlash 的目标之一,是填补传统 NOR 和 NAND 之间的一部分市场。

随着 Firmware 容量增加,一些系统原本使用 NOR,但容量不断扩大以后,NOR 成本可能越来越高。

NAND 成本较低、容量较大,但系统设计更加复杂。

LybraFlash 尝试让用户获得更加类似 NOR 的使用体验,同时利用 NAND 在容量和成本方面的优势,并加入 ECC 错误纠正功能。

ECC 是 Error Correcting Code,也就是错误纠正码。

Flash 使用时间增加以后,某些 Bit 可能出现读取错误。

ECC 可以检测并修正一定数量的数据错误,从而提高存储可靠性。

对于汽车、工业和 AI Edge 设备来说,这是非常重要的功能。

AI 为什么让 Flash Security 更重要

过去存储器最重要的指标主要是:容量,速度,成本,可靠性。

AI 时代又增加了一个越来越重要的因素:安全。

因为 AI 系统中保存的已经不仅仅是普通程序。

还可能包括:AI 模型,模型权重,商业算法,用户隐私数据,设备身份证书,加密密钥,汽车控制程序。

如果这些内容被窃取或者篡改,可能造成严重问题。

因此未来 AI Memory 的竞争并不仅仅是“谁速度最快”。

还会包括:

谁更安全。

谁能够验证 Firmware。

谁能够保护密钥

谁能够阻止未授权代码启动。

旺宏 ArmorFlash 的价值正是在这个方向。

汽车 AI 是旺宏的重要市场

汽车正在快速变成一台拥有大量计算芯片的“移动计算机”。

现代汽车可能包含:

ADAS 驾驶辅助系统。

自动驾驶芯片

数字仪表。

车载娱乐系统。

网络网关。

雷达和摄像头处理器。

电池管理系统。

各种 MCU

这些芯片几乎全部需要 Firmware。

而汽车要求芯片在高温、低温、震动和十年以上生命周期环境中可靠运行。

旺宏长期经营汽车电子市场,并持续加强安全 Flash 和车规认证,因此汽车 AI 很可能成为它的重要增长领域。

特别是在自动驾驶和智能驾驶系统中,Flash 不只是保存代码,还需要确保代码没有受到攻击。

这也是 ArmorFlash MX78 强调功能安全和网络安全标准的原因。

旺宏在 AI Memory 产业中的位置

如果从整个 AI 存储层次来看,可以把不同存储器理解成不同工作层。

最靠近高性能 GPU:HBM。

服务器主内存:DDR5 DRAM

大容量高速数据存储:Enterprise SSD 和 NAND。

终端 AI 和汽车设备:NOR Flash、SLC NAND、e.MMC、安全 Flash。

而旺宏最重要的位置,正是在最后这个区域。

这也是为什么不能因为旺宏没有大规模 HBM,就认为它与 AI Memory 没有关系。

事实上未来 AI 设备数量可能远远超过数据中心 GPU 数量。

每一辆智能汽车,每一个机器人,每一个 AI 摄像头,每一个智能工厂设备,都可能需要一颗或者多颗非易失性存储芯片

这是旺宏真正具有优势的市场。

旺宏与华邦电子的区别

旺宏与华邦经常被放在一起讨论,因为两家公司都是中国台湾重要的存储芯片企业,而且都拥有 NOR Flash 和嵌入式存储产品。

不过两家公司产品结构并不完全相同。

华邦除了 NOR Flash 和 SLC NAND,还拥有 Specialty DRAM、LPDDR、HyperRAM,并正在推动 CUBE 高带宽存储。

旺宏则更加集中于 Non-Volatile Memory,也就是非易失性存储器,包括 NOR Flash、NAND、e.MMC、ArmorFlash 和 ROM

因此在 AI Memory 分类中可以简单区分为:

华邦更接近 DRAM + Flash + Edge AI Memory

旺宏更接近 Flash + Secure Memory + Embedded AI Storage

低功耗、高安全和高可靠可能是旺宏的优势

对于大型云端 AI,最重要的存储指标通常是:带宽,容量,功耗。因此 HBM 非常重要。

但对于 Edge AI 来说,问题会改变。

一颗摄像头芯片可能只有几瓦功耗预算。

一个穿戴设备可能依靠小型电池。

一个汽车控制器可能需要使用十五年。

一台工业机器可能需要在高温环境连续运行多年。

因此这些市场会更加重视:低功耗,高可靠性,长生命周期,安全启动,数据保护,工业和汽车温度范围。

这些恰好都是旺宏长期投入的领域。

所以旺宏的 AI Memory 机会,不一定来自与 HBM 企业争夺 NVIDIA GPU,而可能来自数以亿计的 Edge AI Devices。

总结

旺宏电子 Macronix 是中国台湾重要的非易失性存储器 IDM 企业,成立于 1989 年,总部位于新竹科学园区,拥有自己的存储器设计、研发和制造能力。

公司主要产品包括 Serial NOR Flash、Parallel NOR Flash、SLC NAND、Serial NAND、e.MMC、ArmorFlash、LybraFlash 和 ROM

随着人工智能向汽车、机器人、IoT 和各种边缘设备扩展,AI 系统对于低功耗、高可靠和高安全 Flash 的需求正在快速增加。

旺宏的 1.2V NOR Flash 面向 AIoT 和 Edge AI,可显著降低功耗;

ArmorFlash 则增加安全认证、加密、PUF 和安全启动等能力;

MX78 已进入汽车功能安全和网络安全应用;

公司还拥有自主 3D NAND 技术,并继续发展面向企业级 SSD 的产品和技术。

因此,在 AI Memory 产业中,旺宏最准确的定位可以概括为:

全球重要的 NOR Flash 和嵌入式非易失性存储器企业,以及面向 Edge AI、汽车 AI、Secure Boot 和高可靠 AI 设备的重要存储芯片供应商。

它不是靠 HBM 进入 AI 市场,而是通过 NOR Flash、NAND、Secure Memory 和 Embedded AI Storage 进入人工智能时代。

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