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PSRAM对比SRAM、SDRAM有哪些优势?

2017-10-11 11:06:31

存储器粗略的可以分为
存储器一般分为以下四大类别:
1.非易发性(挥发性)存储器,如NAND FLASH、NOR flash,主要特征是在存储数据在掉电之后不会丢失,这类存储器的读取速度比较慢一般用来做资料跟大数据存储用,
2. 易发性(挥发性)存储器,如DRAM、SRAM。这种存储器通常速度较快,但但是存储数据会在掉电后丢失,一般用来作程序存储器、数据缓存(buffer)。
3. 新一代的存储器:如ReRAM, MRAM, FRAM等,这类存储器是集合了上面两种的优点:运行速度快,掉电不丢失数据。但是基于目前技术的局限性,容量还是不能够做到跟FLASH一样大,而且价格偏贵,暂时还是没有办法与传统存储器竞争。
4. PSRAM就是伪SRAM,它具有类似SRAM的接口协议:给出地址、读、写命令,就可以实现存取,不像DRAM需要memory controller来控制内存单元定期数据刷新,因此结口简单;但它的内核是DRAM架构:1T1C一个晶体管一个电容构成存储cell,而传统SRAM需要6T即六个晶体管构成一个存储cell。由此结合,他可以实现类SRAM的接口有可实现较大的存储容量。(我们都知道大容量SRAM非常贵)
在早期的psram制造商有Samsung、Micron等等,大量应用于早期的智能手机,之前手机的内存有192MB、384MB,在现在看来是非常小的容量,接着很快,进入了到LPDDR1、LPDDR2、LPDDR3到现在用的LPDDR4
但是psram依然在大规模的使用中,主要是在M、S、R三大2G base band芯片供应商里,大部分集成了32MB的PSRAM,以SIP的形式出现,封装在芯片里面,一般用户是察觉不出来的
然而最新的物联网时代给予了PSRAM的新的生命体,特别是在语音交互领域,PSRAM以它较小的封装,大容量,成本低的优势占领先锋。
在某些智能语音交互的场景中,有些语音是来自云端服务器的,psram可以作为一个有效的数据缓存器的作用解决网络数据传输的不稳定性,为客户提供稳定,平稳的语音服务,例如,一个用户对一个英语学习机说,“我要听伊索寓言的故事”,英语学习机识别要求之后,会在云端找到相对应的故事,以流媒体的方式传送并播放该故事,这是由于有PSRAM做数据缓冲器的作用,在网络即使不稳定的情况下,故事依然可以流畅播放。
同样,在一些网络收音机中,使用PSRAM,能够是声音播放非常平滑,提供优越的用户体验。
为追求小型化,现在已经有串行化的PSRAM:
1. SPI PSRAM: 8-pin SOP封装,最高速率可以达到104MHz, 具有片选CS、CLK、SI、SO 4个信号脚。
2. QPI PSRAM: 8-pin SOP封装,最高速率104MHz, 有额外的3个双向数据管脚,由此带宽峰值可以达到416Mbps。
3. OPI PSRAM: 24 脚封装,有8个串行数据线,最高时钟频率达到133MHz,最高带宽可以达到133x8 x2=2.128Gbps。这里x2是因为它可以实现DDR,以提高数据带宽。
Psram在作为数据缓冲应用中是可以取代SRAM或者SDRAM的,高速大容量的sram存储器价格是非常贵的,而SDRAM在应用中需要用到很多管脚,并且需要设计DRAM的 控制器,以实现数据的更新。
在传统的MCU中,都有SPI接口,因此,使用PSRAM没有问题。对应QPI/OPI,设计上需要一些配合。
以下是SPI PSRAM的产品型号参考
Density Part Number Vcc(V) Speed(MHz) Bus Modes Temp. Package Packing Status
64Mbit RS6404LSQL 1.8 20 SPI,QPI -25℃ to 85℃ 8-SOIC Tube MP
64Mbit IPS6404LSQ 3 20 SPI,QPI -25℃ to 85℃ 8-SOIC Tube MP
64Mbit RS6404LSQ 3 20 SPI,QPI -25℃ to 85℃ 8-SOIC Tube MP
64Mbit IPS6404LSQL 1.8 20 SPI,QPI -25℃ to 85℃ 8-SOIC Tube MP
32Mbit RS3204JSQI T 1.8 20 SPI,QPI -40℃ to 85℃ 8-SOIC T&R MP
32Mbit IPS3204JSQ 1.8 20 SPI,QPI 0℃ to 85℃ 8-SOIC Tube MP
32Mbit RS3204JSQT 1.8 20 SPI,QPI -25℃ to 85℃ 8-SOIC T&R MP
32Mbit RS3204JSQCT 1.8 20 SPI,QPI 0℃ to 85℃ 8-SOIC T&R MP
32Mbit RS3204JSQI 1.8 20 SPI,QPI -40℃ to 85℃ 8-SOIC Tube MP
32Mbit RS3204JSQ 1.8 20 SPI,QPI -25℃ to 85℃ 8-SOIC Tube MP
32Mbit RS3204JSQC 1.8 20 SPI,QPI 0℃ to 85℃ 8-SOIC Tube MP

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