PSRAM,顾名思义,是一种“伪装”成SRAM的存储器。它本质上是将DRAM的存储核心(高密度、低成本)与一个自刷新电路以及一个兼容SRAM的接口相结合。从外部设备(如CPU或MCU)的角度来看,它就像一个标准的SRAM芯片——无需复杂的刷新管理,给地址、发命令即可读写数据。但在psram芯片内部,数据是以电容电荷的形式存储在类似于DRAM的单晶体管单元中。
英尚PSRAM芯片采用了与DRAM相同的高密度存储核心(1T1C),从而在相同成本下获得远超SRAM的存储容量。芯片内部集成了必要的刷新逻辑,将繁琐的刷新任务“封装”起来。对外,它呈现出标准的SRAM接口协议。这意味着系统设计师可以像使用SRAM一样使用它,无需增加额外的内存控制器来处理刷新,极大地简化了硬件设计和软件驱动开发。英尚推出的SPI接口PSRAM芯片,仅需少数几根信号线即可实现连接,引脚数仅为传统并行DRAM的三分之一,大大节省了PCB空间,简化了布线。
以一个典型的SPI接口PSRAM芯片为例,其工作流程如下:
当系统级芯片(SoC)的CPU需要访问映射到PSRAM区域的某个地址时,地址信号并非直接发送给PSRAM颗粒。CPU会先访问其内部的内存管理单元,识别出该地址属于外部PSRAM空间,随即将请求转发给集成的或外置的PSRAM控制器。该控制器会根据SPI协议,将访问请求(地址和读写命令)通过串行总线发送给PSRAM芯片。PSRAM芯片在内部完成数据的读取或写入操作后,将数据通过SPI总线返回给控制器,最终传回给CPU。对于CPU而言,整个交互过程与访问传统的并行SRAM没有任何区别,实现了无缝的透明访问。
基于这种独特的结构,英尚PSRAM芯片在应用中展现出多方面的优势:
①相比于SRAM,PSRAM能以显著更低的成本提供更大的存储空间。
②psram芯片内部集成的刷新机制比传统DRAM依赖外部控制器进行刷新更高效。同时,PSRAM支持深睡眠等省电模式,待机功耗极低。
③PSRAM摆脱了对复杂DRAM控制器的依赖,任何具备基本并行或串行接口的处理器都能轻松连接。
④英尚的QSPI/OSPI接口PSRAM产品支持四倍甚至八倍数据率传输。在串行接口模式下,其传输速度可以轻松超过3Gbps,足以满足图形缓冲、音频处理等对带宽有一定要求的应用。