Los consumidores no están satisfechos con los requisitos del status quo del producto, en el dispositivo de computación móvil, la búsqueda constante de productos más funcionales y más delgados. Trabaja en la necesidad de trabajar en una computadora portátil en el pasado, y ahora ya se puede hacer en el teléfono inteligente. Huelga decir que los relojes inteligentes de hoy en día pueden hacer cosas que no podían imaginar antes mediante la conexión con teléfonos inteligentes.
En muchos diseños que están muy preocupados por minimizar el espacio del circuito, la huella de memoria es crítica para diseños miniaturizados a medida que aumenta la cantidad de datos. El NOR de memoria flash se usa a menudo para almacenar programas de arranque, y NAND se usa a menudo para almacenar Se deben reservar grandes cantidades de datos para estos IC de memoria flash al diseñar la placa.
Las memorias flash NOR y NAND en tándem son más propicias para el diseño de microsistemas debido a la menor cantidad de pines, mientras que las memorias flash NAND y NAND en serie de Winbond representan aproximadamente el 30% de los envíos mundiales, El envío de memoria flash tándem es el más alto del mundo. La interfaz de periféricos seriales cuádruples inventada por Winbond (QSPI) es un ancho de banda mayor, una interfaz de transmisión de mayor velocidad, se puede usar para reemplazar el paralelo multipolo tradicional Las aplicaciones de memoria flash, por ejemplo, se usan para conectar el microcontrolador al chip principal.
Para cumplir con la tendencia de diseño de la miniaturización, Winbond ha propuesto un método de aplicación innovador para apilar memorias NOR NAND y chips NAND en el mismo paquete de chips. Este método reemplaza el diseño del circuito y debe usarse Dos chips separados, que pueden salvar el espacio de diseño del circuito.
En este artículo, destacamos principalmente los cuellos de botella y los problemas que encontramos en el uso tradicional de dos o más chips apilados. También mostramos cómo usar la solución de chip apilada propuesta por Winbond. Para resolver estos problemas, ¡para mejorar aún más el rendimiento del producto!
Los beneficios de usar chips de memoria apilados
Por lo general, un dispositivo pequeño usará una memoria flash NOR de 16Mbits para almacenar el proceso de arranque, el otro usará una memoria flash NAND de 1Gb para almacenar datos o sistema operativo. La memoria flash NOR tiene la ventaja de una lectura rápida, pero Deje que el sistema continúe con el acceso aleatorio, es adecuado para la aplicación que necesita leer los datos frecuentemente. Sin embargo, la memoria flash NAND tiene una velocidad de escritura más rápida, el precio es también más barato que 512Mbit por encima de la memoria flash NOR.
El diseño general actual utiliza principalmente memorias flash NOR y NAND individuales para interactuar con el chip principal.
Sin embargo, utilizando dos memorias actuales diseñado para proporcionar la serie Winbond SpiStackTM a través de los productos apilados (como en la Fig. 1) está diseñado para lograr los mismos resultados puede reducir el beneficio de un elemento de memoria en el diseño de la placa de circuito, el diseño del circuito de modo que más La flexibilidad reduce aún más el tamaño de la placa.
Además de la aplicación de NOR más NAND stack, pero también puede ser NOR plus NOR o NAND más NAND stack combination. Por ejemplo, el diseño original es 512Mbit NAND debe expandirse a 1Gbit, pero puede ser 1Gbit. NAND tamaño del paquete puede ser el original El uso de diferentes 512Mbit, resulta en la necesidad de cambiar el diseño de la placa de circuito. Wu Huabang esta combinación flexible de chips apilados, con dos 512Mbit NAND más chips NAND apilados en el paquete original, no solo permite que la capacidad de memoria se incremente a dos Veces, pero también guarda el problema de rediseñar el tablero.
El concepto principal es reducir pin chip de chip stack, permitiendo a los diseñadores para simplificar el diseño de circuitos y reducir la re-trabajo necesario, pero Winbond introdujo apilados solución de chip no sólo por completo sin aumentar el pasador de chip para mantener la elasticidad del diseño de circuitos, sino también Mejore aún más el rendimiento de lectura y escritura.
Cuenta de chip apilada de bajo conteo de pines
Uno de los principales desafíos al apilar chips es cómo comunicar el chip principal o el microcontrolador con la memoria flash apilada en el mismo paquete. Para evitar conflictos en la interfaz de comunicación SPI, La señal de hardware para seleccionar la interfaz SPI para acceder a la memoria flash.
Los chips apilados de otros fabricantes se acercan, la selección de chip (CS) se logra a través de la señal de hardware, por lo que si la pila de dos chips requiere dos pin de selección de chip (CS), si la pila de tres chips necesitará tres Pin de selección de chip (CS), y así sucesivamente.
Obviamente, un enfoque de chip tan apilado, añadiendo una gran cantidad de pin de selección de chip (CS), por supuesto, también requiere más espacio en la placa de circuito para estas líneas de señal.
Sin embargo, a través de la nueva memoria flash de la serie W25M SpiStackTM de Winbond, puede resolver este problema, la principal forma de utilizar el chip mediante instrucciones de software a través de una selección de chip (CS) para seleccionar el acceso de los chips de memoria flash (por ejemplo, Figura 2). Cada chip en el chip apilado tiene un código de identificación (ID) independiente y no conflictivo que permite que el software ejecute la selección de chip (CS) y sepa a qué chip se está accediendo. Uno.
Debido a que es seleccionable por software mediante una instrucción de Selección de Chip (CS) para seleccionar los chips de memoria flash a los que se accederá, se pueden empacar de 2 a 4 chips en un paquete SOP de 8 pines o 8 pad estándar Como se muestra en la Figura 3. Sin embargo, otros proveedores deben agregar más pines de selección de chip (CS) para apilar el chip, que generalmente requiere el uso de SOP de 16 pines o paquetes BGA de 24 bolas más grandes para aumentar el diseño del circuito. Complejidad
Es relativamente fácil para los desarrolladores implementar las instrucciones de selección múltiple (CS) de Winbond SpiStackTM, que se pueden usar para seleccionar cualquier chip apilado (Figura 4), independientemente del estado actual del chip Cambie en cualquier momento para seleccionar el chip.
Cómo lograr un rendimiento de lectura y escritura más rápido
La velocidad de escritura lenta es una característica de la memoria flash en comparación con SRAM y DRAM, y una de las situaciones más comunes que enfrenta el sistema es que cuando se debe leer una memoria flash, Cuando desee leer la memoria flash, deberá esperar a que finalice el proceso de escritura, lo que desperdiciará el tiempo de espera del sistema. Otro enfoque es ejecutar instrucciones para escribir el programa en pausa, esperar hasta después de leer los datos requeridos. , Y luego la implementación del comando de escritura de respuesta para escribir el programa no terminado previamente para continuar la ejecución, pero este enfoque no solo hará que la implementación del cambio complejo, sino que también ralentice el tiempo real para leer y escribir.
Los chips apilados de Winbond pueden evitar los problemas mencionados anteriormente al operar simultáneamente, es decir, cuando un chip está realizando un programa de escritura o borrado, se puede leer otro chip al mismo tiempo (como se muestra en la figura 5).
Fig. 5: El programa que el chip principal puede leer, escribir o borrar otro chip simultáneamente al escribir o borrar un chip en dos chips apilados de la memoria flash de Winbond.
Como se describió anteriormente, solo se puede seleccionar un chip a la vez en la interfaz SPI, pero la tecnología SpiStackTM de Winbond permite que ambos chips funcionen simultáneamente, por ejemplo, cuando un chip está escribiendo o borrando al mismo tiempo. Lea otro chip, o emita una instrucción de escritura o borrado a otro chip al mismo tiempo cuando un chip esté escribiendo o borrando.
En muchas aplicaciones, la capacidad de utilizar operaciones simultáneas puede mejorar drásticamente el rendimiento de las operaciones de memoria, lo que significa que Winbond SpiStackTM puede operar de manera más rápida y eficiente que otros modos de operación que solo pueden ejecutar un programa a la vez.
Proporcione una pila de memoria flash homogénea y heterogénea con una combinación
Winbond SpiStackTM solución de chip apilado proporciona a los clientes con una variedad de capacidad de la memoria flash de la paquete de combinación, la pila de memoria que comprende una homogénea (por ejemplo, NOR + NOR o NAND + NAND) pila o memoria de heterogeneidad (por ejemplo, NOR + NAND) y otras combinaciones. Winbond memoria como diseñador y fabricante de clase mundial, capaz de ofrecer la gama más diversa de productos para satisfacer la demanda de capacidad de memoria y el paquete.
El diseño flexible y utilizar el paquete común es una consideración importante en la elección de los diseñadores para desarrollar la memoria, por lo que el objetivo es diseñar después de permitir diferente capacidad de memoria se pueden cambiar sin necesidad de cambiar el circuito.
Ahora pueden suministrar SpiStackTM productos de chips apilados incluyen:
un 16Mbit NOR + 1 Gbit NOR + 1 Gbit NOR + 1 Gbit Nanda 128 Mbits NOR + 1 Gbit Nanda 512Mbit NOR consiste en dos 256Mbit NOR NAND DAESI 2Gbit que consiste en dos 1Gbit NAND muere más en el año 2018 dentro de poco tiempo la cartera Nanda Nanda 64Mbit 32Mbit en China estado de catálogo electrónico de productos SpiStackTM, uno de ellos también se puede hacer a través de las necesidades del cliente para planificar la oferta.