용량의 플래시 메모리 칩 기술을 적층하여 문제를 해결하는 방법

소형화 된 설계 개념에 부응하여 Winbond는 기존의 회로 설계에서 두 개의 개별 칩 대신 동일한 칩 패키지에 직렬 NAND 플래시 메모리 NOR 및 NAND 칩을 배치하여 회로 설계 공간을 절약했다.

소비자는 제품 상태의 요구 사항, 모바일 컴퓨팅 장치,보다 기능적이고 더 얇은 제품의 지속적인 추구에 만족하지 않습니다. 과거에 랩톱에서 작업해야 할 필요성에 맞서 지금은 이미 스마트 폰에서 수행 할 수 있습니다. 오늘날 스마트 TV는 스마트 폰과 연결하여 이전에는 상상할 수 없었던 일을 할 수 있습니다.

데이터의 양이 증가할수록 회로 설계 공간의 소형화에 대해 우려 많은에서, 메모리가 차지하는 공간을 소형화 설계에 중요하다. NOR 플래시 메모리는 전형적으로 부트 프로그램을 저장하는 데 사용되며, 일반적으로 NAND를 저장하는데 사용 보드를 디자인 할 때 이러한 플래시 메모리 IC를 위해 많은 양의 데이터를 예약해야한다.

탠덤 NOR 및 NAND 플래시 메모리 때문에 적은 핀, 윈본드는 ​​직렬 NOR 및 NAND 플래시 메모리 출하량은 세계의 약 30 %를 차지 생산하면서, 마이크로 시스템을 설계하는 것이 더 도움이되는, 단위 배송 Chuanlie 식 Kuaishan Cunchu 치 Shijie 제 더욱. 쿼드 직렬 주변기기 인터페이스 Huabangdiansuo 발명 (QSPI)를 대체 종래 멀티 Jiaoweibinglie로 전송 인터페이스의 고속화이다 Genggaopinkuan 마이크로 마스터 칩 사이에 대해이 연결 등과 같은 플래시 메모리 타입의 적용.

Winbond는 소형화의 설계 동향을 충족시키기 위해 직렬 NAND 플래시 메모리 NOR 및 NAND 칩을 동일한 칩 패키지에 스태킹하는 혁신적인 방법을 제안했다.이 방법은 회로 설계를 대체하므로 사용해야한다 별도의 칩 2 개로 회로 설계 공간을 절약 할 수 있습니다.

이 기사에서는 두 개 이상의 적층 칩의 전통적인 사용에서 직면 한 병목 현상과 문제점을 주로 지적하고 Winbond가 제안한 적층 칩 솔루션을 사용하는 방법을 보여줍니다 이러한 문제를 해결하기 위해 제품 성능을 더욱 향상 시키십시오!

스택 메모리 칩 사용의 이점

일반적으로 작은 장치는 부팅 프로세스를 저장하기 위해 16Mbit NOR 플래시 메모리를 사용하고 다른 하나는 데이터 또는 운영 체제를 저장하기 위해 1Gbit NAND 플래시 메모리를 사용합니다 .NOR 플래시 메모리는 빠른 읽기 장점이 있지만 시스템이 랜덤 액세스를 수행하자, 자주 데이터를 빠르게 읽을 필요가있는 응용 프로그램에 적합합니다.하지만 낸드 플래시 메모리는 빠른 쓰기 속도가 있으며, 가격은 NOR 플래시 메모리보다 512Mbit보다 저렴합니다.

현재의 일반적인 디자인은 주로 메인 칩과 인터페이스하기 위해 개별 NOR 및 NAND 플래시 메모리를 사용한다.

그러나 두 개의 메모리를 사용하는 현재 설계는 각각 Winbond가 제공하는 SpiStack ™ 시리즈 스택 제품을 통해 동일한 설계 결과를 달성하며 (그림 1 참조), 회로 설계가 하나의 메모리 요소로 축소되어 회로 설계가 유연성으로 보드 크기가 더욱 줄어 듭니다.

그림 1 :보다 작은 폼 팩터 NOR 플래시 메모리가 NAND 플래시 메모리 위에 스택되고 두 개의 칩이 패키지 본딩에 의해 기판에 고정됩니다.

NOR 플러스 NAND 스택의 응용 이외에, 또한 NOR 플러스 NOR 또는 NAND 플러스 NAND 스택 조합이 될 수 있습니다. 예를 들어, 원래의 디자인은 512Mbit NAND가 1Gbit로 확장되어야하지만, 1Gbit NAND 패키지 크기가 원본 일 수 있습니다 다른 512Mbit를 사용하여 회로 기판 디자인을 변경할 필요가 있습니다. 원래 패키지에 두 개의 512Mbit NAND 플러스 NAND 칩이 스택 된 칩의 유연한 조합을 Huabang은 메모리 용량을 2 시간,뿐만 아니라 재 설계 보드의 문제를 저장합니다.

적층 칩의 주요 개념은 칩 핀을 줄이고 회로 설계를 단순화하며 필요한 설계의 재 설계를 줄이는 것이지만 Winbond의 적층 칩 솔루션은 회로 설계 유연성을 유지하기 위해 칩 핀을 늘릴 수있을뿐만 아니라 읽기 및 쓰기 성능을 향상시킵니다.

낮은 핀 수의 스택 칩 솔루션

칩을 스태킹 할 때 주요 과제 중 하나는 같은 패키지에 스택 된 플래시 메모리로 메인 칩 또는 마이크로 컨트롤러를 통신하는 방법이다. SPI 통신 인터페이스상의 충돌을 피하기 위해, 플래시 메모리에 액세스하기 위해 SPI 인터페이스를 선택하는 하드웨어 신호.

두 개의 칩을 적층하는 경우 다른 제조업체 적층형 칩 방식에서는, 칩 선택 (CS) 신호는 상기 핀의 두 개의 칩 셀렉트 (CS)가 세 개의 칩 스택 세 요구할 경우 필요 하드웨어를 통해 달성된다 칩 선택 (CS) 핀 등.

물론 이러한 적층 다이 방식, 많은 칩 선택 (CS) 핀은 물론, 상기 신호 라인에 상기 회로 기판에 더 많은 공간을 필요로한다.

그림 2 : 스택 된 칩 소프트웨어로 구현 된 칩 선택 (CS)은 하나의 칩 선택 (CS) 신호 만 필요로합니다.

그러나이 문제는 Winbond에서 새로 선보인 W25M SpiStack ™ 시리즈 플래시 메모리로 해결할 수 있습니다. 메인 칩은 칩 선택 (CS) 명령을 통해 소프트웨어를 사용하여 액세스 할 플래시 메모리 칩을 선택합니다 그림 2) 스택 된 칩의 각 칩은 소프트웨어가 칩 선택 (CS)을 실행하고 어떤 칩이 액세스되고 있는지를 알 수있는 독립적 인 충돌 코드 (ID)를 가지고 있습니다 하나.

이 소프트웨어 명령어를 통해 선택되어 있기 때문에, 플래시 메모리 칩에 의해 액세스되는 (칩 선택 (CS) 명령, 2-4 칩이 표준 8 핀 SOP 8 패드 SON 패키지로 할 수있다 도 3). 그러나, 다른 제조업체들이 가진 여러 적층 칩은 대응하는 칩 선택 핀 (CS)에 접근하고, 이에 따라 일반적으로 증대 16 핀 SOP 또는 회로 설계의 24 공 BGA 패키지에 상대적으로 큰 크기의 사용을 필요 복잡성.

그림 3 : 소프트웨어를 통해 3 개의 스택 된 칩을 8 핀 핀 패키지로 패키징 할 수 있습니다.

개발자의 윈본드 SpiStackTM 용이 아닌 명령 선택 멀티 칩 (CS)를 달성 없음. 'C2H의 지시가 적층 칩 접속의 임의 선택하는데 사용될 수있다 (도. 4)에 상관없이 지금의 칩 상태 이유 수 칩을 선택하려면 언제든지 전환하십시오.

그림 4 : C2h 명령어는 각 칩의 고유 ID를 선택합니다.

더 빠른 읽기 및 쓰기 성능을 얻는 방법

느린 쓰기 속도는 SRAM 및 DRAM에 비해 플래시 메모리의 특성이며, 시스템이 만나는 일반적인 상황 중 하나는 플래시 메모리를 읽을 때, 플래시 메모리를 읽으려면 쓰기 프로세스가 완료 될 때까지 기다려야하므로 시스템 대기 시간이 낭비됩니다. 또 다른 방법은 일시 중지 프로그램을 작성하고 원하는 데이터가 읽힐 때까지 대기하는 지침을 실행하는 것입니다 , 그리고 회신 쓰기 명령의 구현은 이전에 미완성 프로그램을 실행을 계속 작성하지만,이 방법은 복잡한 변화의 구현을하지 않을뿐만 아니라 읽기 및 쓰기 실시간으로 느려집니다.

Winbond의 적층 칩은 동시에 동작함으로써, 즉 칩이 기록 또는 소거 프로그램을 수행하고있을 때, (도 5에 도시 된 바와 같이) 다른 칩이 동시에 판독 될 수 있다는 상기 한 문제를 피할 수있다.

그림 5 : Winbond 플래시 메모리의 스택 된 두 칩에 하나의 칩을 쓰거나 지울 때 메인 칩이 다른 칩을 동시에 읽고, 쓰거나 지울 수있는 프로그램.

앞에서 설명한 것처럼 SPI 인터페이스에서 한 번에 하나의 칩만 선택할 수 있지만 Winbond의 SpiStackTM 기술을 사용하면 칩이 동시에 쓰거나 지울 때 두 개의 칩이 동시에 작동 할 수 있습니다 칩이 쓰거나 지울 때 다른 칩을 읽거나 다른 칩에 쓰기 또는 지우기 명령을 발행하십시오.

많은 응용 프로그램에서 동시 작동 기능은 메모리 작동 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있습니다. Winbond SpiStack ™은 한 번에 하나의 프로그램 만 실행할 수있는 다른 작동 모드보다 빠르고 효율적으로 작동 할 수 있습니다.

균질하고 이질적인 플래시 메모리 스택을 조합하여 제공

Winbond의 SpiStackTM 적층 칩 솔루션은 고객에게 NOR + NOR 또는 NAND + NAND와 같은 균질 메모리 스택 또는 NOR +와 같은 이기종 메모리 스택을 포함한 다양한 플래시 메모리 용량과 패키지 조합을 제공합니다. NAND) 등 세계적인 메모리 디자이너이자 제조업체 인 Winbond는 메모리 용량 및 패키지에 대한 고객의 요구를 충족시킬 수있는 가장 다양한 제품 포트폴리오를 제공합니다.

탄성 설계 및 일반적인 포장의 사용은 중요한 고려 사항의 메모리의 선택을위한 디자이너의 개발, 그래서 목적은 회로의 변화에 ​​대한 필요성없이 메모리의 다른 크기 후에 직접 디자인을 대체 할 수 있도록하는 것입니다.

현재 이용 가능한 SpiStackTM 적층 칩 제품은 다음과 같습니다 :

16Mbit NOR + 1 기가비트 NOR + 1 기가비트 NOR + 1 기가비트 난다 128Mbit NOR + 1 기가비트 난다 512Mbit의 NOR 두 개의 1 기가비트 NAND로 구성된 두 개의 256Mbit NOR diesa 2Gbit NAND로 구성된 2018 개 곧 중국에서 포트폴리오 난다의 64Mbit 난다 32Mbit 사용할 수 사망 고객이 공급을 계획 할 필요 통해 SpiStackTM 전자 제품 카탈로그의 상태는 그들 중 하나는 만들 수 있습니다.

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