串行SPI NOR閃存VS并行NOR閃存
來源:宇芯有限公司 日期:2021-01-29 10:27:37
NOR閃存由于其可靠的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)而已在嵌入式設(shè)備中廣泛使用了很長(zhǎng)時(shí)間。對(duì)于某些低功耗應(yīng)用,串行SPI NOR閃存變得比并行NOR閃存設(shè)備更受歡迎。與串行SPI NOR閃存相比,并行NOR閃存具有并行性,因此吞吐量更高。但是隨著串行SPI NOR閃存設(shè)備中多通道(2-8條并行數(shù)據(jù)線)支持的出現(xiàn),它現(xiàn)在在低功耗設(shè)備中變得越來越流行。這些閃存設(shè)備主要用于嵌入式系統(tǒng)中以存儲(chǔ)引導(dǎo)代碼,有時(shí)還用作存儲(chǔ)元素。這些引導(dǎo)設(shè)備使用就地執(zhí)行(在此稱為XIP)方法來執(zhí)行本機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備中的代碼。XIP方法與代碼在執(zhí)行之前首先從其起始位置移動(dòng)的方法形成對(duì)比。由于無需在執(zhí)行之前移動(dòng)代碼,XIP方法通常會(huì)減少所需的內(nèi)存組件數(shù)量并縮短啟動(dòng)時(shí)間。SPI器件的新創(chuàng)新,例如八進(jìn)制傳輸格式和DDR操作,使它們能夠以極高的速度使用并改善系統(tǒng)性能。本文介紹了可用于利用存儲(chǔ)設(shè)備提供的XIP功能的系統(tǒng)級(jí)別和存儲(chǔ)設(shè)備策略。
串行VS并行NOR器件
NOR設(shè)備有兩種主要類型:串行和并行。串行SPI NOR閃存提供通過小引腳數(shù)串行接口(例如SPI)的訪問。這些器件由于引腳數(shù)少且封裝尺寸小,因此是針對(duì)成本和尺寸受限的應(yīng)用的。盡管并行NOR設(shè)備具有更寬的接口,因此具有更高的性能,但與串行設(shè)備相比,它需要更大的封裝和更高的成本。這就是為什么串行SPI NOR閃存設(shè)備通常出現(xiàn)在空間和功耗受限的設(shè)計(jì)中的原因,例如手持設(shè)備,儀表和傳感器,機(jī)頂盒(STB)和打印機(jī),本地路由器和硬盤驅(qū)動(dòng)器。并行NOR設(shè)備的XIP性能比串行SPI NOR閃存好得多,但是由于其低成本和低功耗,串行SPI NOR閃存設(shè)備已在嵌入式系統(tǒng)中變得越來越流行。對(duì)于并行NOR,典型帶寬在133 MHz時(shí)鐘上可獲得250 MBps,而對(duì)于串行SPI NOR閃存,典型速度為108 MHz時(shí)鐘為54 MBps。
串行或非串行設(shè)備
串行
SPI NOR閃存設(shè)備使用I2C,Microwire和SPI等協(xié)議與存儲(chǔ)器接口。所有這些協(xié)議都使用一條/兩條數(shù)據(jù)線來與設(shè)備接口。SPI協(xié)議的最新增強(qiáng)功能,例如引入了雙模式,四模式和八進(jìn)制模式以及執(zhí)行DDR操作的能力,使SPI成為更高吞吐量的首選。SPI最初是由兩根數(shù)據(jù)線和一條時(shí)鐘線組成的三線協(xié)議,但是由于嵌入式設(shè)備對(duì)吞吐量的更高要求,各種供應(yīng)商已經(jīng)引入了新的多通道協(xié)議來改善設(shè)備的性能。
通過改進(jìn)的SPI設(shè)備中還引入了雙重?cái)?shù)據(jù)速率協(xié)議,這進(jìn)一步推動(dòng)了吞吐量的界限。圖1顯示了SDR工作頻率為108 MHz,DDR頻率為133 MHz的各種SPI設(shè)備的吞吐量。新的SPI器件即將面市,它在SDR中提供高達(dá)133 MHz的頻率支持,在DDR模式下提供80 MHz的支持,分別導(dǎo)致133MBps和160MBps的吞吐量。這些創(chuàng)新已大大縮小了并行和NOR閃存設(shè)備之間的差距,為高吞吐量要求的系統(tǒng)提供了一種低成本解決方案。
關(guān)鍵詞:NOR閃存
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