芯存远见,轻启未来:华邦电子引领可穿戴设备设计革新
随着人工智能技术的不断成熟,可穿戴设备正逐步渗透至人们的日常生活和工作场景。2026 年 1 月在拉斯维加斯举办的 CES 展会上,多款创新产品集中亮相,标志着这一技术领域正迎来大规模普及的关键拐点。新一代产品设计不仅融合了用户易于理解且关注的核心功能,更在外观上呈现出轻薄、时尚、舒适与实用并重的风格——这些正成为赢得市场认可的重要因素。
以消费级智能眼镜为例,其市场热度的回升正是建立在早期探索成果之上。尽管2010年代初期消费端市场反应平淡,但在工业环境中,智能眼镜已广泛用于为操作人员提供实时工艺流程与设备信息,从而有效提升产品质量、降低操作错误率,并显著提高工作效率。
如今,随着边缘 AI 技术的嵌入,智能眼镜正释放出更强的实用功能,为日常生活带来便利,也为市场开辟了全新赛道。从阅读辅助(如实时语言翻译)到出行导航(结合游客信息与周边设施的增强型 GPS),其功能日益丰富。同时,设备在轻薄化和时尚感上的突破——如 CES 展示的多款新品——也反映出用户对整体体验的高度关注。这一切得益于电子元件的微型化与低功耗化趋势,尤其是闪存与 DRAM 技术的持续演进。
智能眼镜中的存储设计挑战
智能眼镜的设计面临诸多技术限制,包括功耗、散热与空间等多方面考量。镜框需保持轻盈,限制了 PCB 布局空间及元器件高度;同时,用户对长续航的期待又与电池尺寸受限之间形成矛盾。此外,系统还需具备即时响应能力,以保障显示与传感器反馈的流畅性,从而提升佩戴体验。
因此,在高度受限的结构中实现存储子系统在容量、响应速度与能耗间的平衡,成为设计中的核心挑战。无论是系统启动、传感器数据处理、无线通信,还是图形渲染,存储芯片的尺寸、读写性能与功耗表现,都会直接影响设备外观、佩戴舒适度与整体性能。
低电压 QSPI NOR 闪存的突破
1.8V 低电压 QSPI NOR 闪存在代码与参数存储方面展现出显著优势。它支持与低电压处理器共享电源轨,简化供电结构,提升系统整体效率。此外,该类 NOR 闪存具备高达 105°C 的工作温度适应能力,使其不仅适用于消费级设备,还能拓展至工业级边缘计算与 AI 领域,支持高负载应用。
作为全球领先的闪存供应商,华邦电子推出的 1.2V QSPI NOR 闪存,进一步推动存储产品向更低功耗演进。在保持高性能的同时,该产品显著降低了运行电流与待机电流。相较于传统 1.8V 或 3.3V 产品,其工作电压接近 1V,能效优势明显。
该 NOR 闪存采用 4KB 标准扇区结构,支持 Dual SPI、Quad SPI 与 QPI 等先进接口,实现高速数据访问与 XIP(就地执行)功能。其掉电电流低至微安级,非常适合需要长时间休眠的可穿戴应用。
封装方面,WLCSP(晶圆级芯片尺寸封装)与 USON(超小型无引脚封装)可有效适应 PCB 空间受限的设计场景。低功耗与小型化成为可穿戴设备设计的核心诉求,这有助于降低充电频率,提升用户体验。
常见封装尺寸
HYPERRAM™:高性能低功耗动态内存方案
华邦电子推出的 HYPERRAM™ 采用 HyperBus 接口,提供一种功耗较低、吞吐量较高的存储方案,可替代传统 DRAM 或 pSRAM,适用于空间受限的嵌入式系统。
HYPERRAM™ 仅需 13 根信号线即可运行,减少了引脚数量与布线复杂度,有助于降低设计与制造成本,同时节省 PCB 面积。其待机电流控制在数十微瓦范围内,能够满足便携设备对长续航的严苛要求。容量覆盖 32Mb 至 256Mb,可灵活适配不同处理需求。
该方案采用 WLCSP 与 FBGA(细间距球栅阵列)封装,进一步缩小了设备体积。HYPERRAM™ 可达 400MB/s 吞吐率,工作功耗低于 50mW,1.8V 混合休眠模式下功耗仅为 35µW。凭借其数据缓冲、帧存储与图像处理能力,可支持多种实时传感器与显示处理任务,同时规避传统 DRAM 的高能耗问题。
1.2V QSPI NOR 闪存与 HYPERRAM™ 的协同应用,构成了专为功耗与空间受限系统量身打造的存储架构。该方案不仅提升了显示响应与数据处理效率,也延长了设备续航时间,满足下一代智能眼镜在机械、电气与功耗方面的核心需求。
应用实例:W25Q32JWBYIQ 闪存在智能眼镜中的部署
为满足新兴市场对智能眼镜的多样化需求,华邦 W25Q32JWBYIQ QSPI NOR 闪存被用于存储系统固件、校准数据、图形资源与配置参数。该产品采用 WLCSP 封装,工作电压为 1.8V,容量为 32Mb,外形超薄,便于嵌入镜腿等狭小空间。
该闪存支持高频 Quad SPI 模式,实现高速数据访问与 XIP 功能,避免了耗时的数据加载过程。与前代产品相比,其读取速度提升约 30%,擦除时间缩短近 50%,从而显著提高 OTA 固件升级效率。同时,读取功耗最高降低 66%,有助于延长电池寿命,缓解可穿戴设备用户对续航的担忧。
可穿戴系统中存储设计的关键考量
在集成存储芯片时,电源域规划至关重要。1.2V NOR 闪存与处理器核心电源相匹配,可减少稳压器数量。封装选择同样关键,WLCSP 与 USON 封装可充分利用边缘空间。
对于高频 SPI 与 HyperBus 接口,信号完整性需要严格控制,通过阻抗匹配、走线优化与接地设计,确保高速通信的可靠性。在系统空闲时,通过使存储进入深度睡眠模式,可进一步降低功耗。
存储容量的选型需精准匹配系统负载。容量过大会浪费空间与成本,而容量不足则可能成为数据处理瓶颈。工作负载分析有助于确定最优容量配置。此外,设备贴身佩戴的特性要求关注散热设计与人机工学。
总结:突破设计边界,迎接智能穿戴新时代
在智能眼镜等可穿戴设备的设计中,工程师面临多重挑战:既要实现高性能,又要兼顾超低功耗与紧凑结构,同时确保用户交互流畅。超低电压 QSPI NOR 闪存为系统提供可靠代码存储支持,而 HYPERRAM™ 为持续的数据处理任务提供高效内存资源。两者的协同应用,为下一代智能设备的创新打开了广阔空间。
关于华邦电子
华邦电子是全球领先的利基型内存解决方案提供商,业务涵盖产品设计、技术研发、晶圆制造、市场推广与客户服务。公司产品广泛应用于通讯、消费电子、工业、汽车及计算机周边等领域,包括利基型 DRAM、移动内存、编码闪存及 TrustME® 安全闪存等。
华邦电子总部位于中国台湾中部科学园区,设有两座 12 英寸晶圆厂,并持续导入自有研发的先进制程,致力于为全球客户提供高质量的存储产品。同时,公司在大陆、香港、美国、日本、以色列和德国等地设有子公司,提供本地化支持与服务。