圖1移動設備系統(tǒng)架構圖許多移動設備采用圖1中的相似架構,如平板電腦或智能手表等。Wi-Fi/BT和移動網(wǎng)絡模塊負責通信。傳感器(如觸摸面板)專用于收集外部信息,并將信息轉(zhuǎn)發(fā)給應用處理器。NOR/NAND負責存儲程序代碼/數(shù)據(jù),而DRAM則用于暫時性的處理。

目前,許多MCU供貨商正在開發(fā)效能更高、功耗更低的新一代MCU,以滿足市場需求。但從整體系統(tǒng)設計的角度來看,與MCU搭配使用的DRAM也需要有新的選擇,以提供比現(xiàn)有SDRAM、低功耗SDRAM和CRAM/PSRAM更佳的優(yōu)勢。因為這些現(xiàn)有的DRAM標準定義過于陳舊,已無法跟上最新技術發(fā)展(詳情請參照表1)。

表1DRAM標準及其對應邏輯處理節(jié)點支持HyperBusTM接口的HyperRAMTM是能滿足市場需求的最新技術解決方案。HyperBusTM技術由Cypress于2014年首次發(fā)布,并于2015年推出其首款HyperRAMTM產(chǎn)品??紤]到市場發(fā)展需要,華邦電子決定加入HyperRAMTM陣營,并推出32Mb/64Mb/128Mb容量的產(chǎn)品,進一步擴展其產(chǎn)品組合,以應對多樣化的應用需求,使生態(tài)系統(tǒng)更趨完整。

HyperRAMTM使用優(yōu)勢

HyperRAMTM僅具備13個信號IO腳位,可大大簡化PCB的布局設計。這也意味著,在設計最終產(chǎn)品時,設計人員能將MCU的更多腳位用于其他目的,或減少MCU使用腳位以提升成本效益。如圖2所示,與類似的DRAM(如低功耗DRAM、SDRAM和CRAM/PSRAM)相比,HyperRAMTM只需最少的腳位數(shù)便能實現(xiàn)近似的處理量(333MB/s)。

大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)量增加三倍 物聯(lián)網(wǎng)設備系統(tǒng)設計應考慮哪些因素?

圖2IO腳位比較簡化控制接口是HyperRAMTM的另一項技術特色,PSRAM只有9個控制接口,而LPSDRAM有18個??刂平涌谠缴?,DRAM控制器所需的復雜度就越低。詳細區(qū)別可參閱圖3。

HyperRAMTM系以PSRAM架構為基礎,是能夠自刷新(SelfRefresh)的RAM。而且,它可以自動恢復為待機模式。因此,系統(tǒng)內(nèi)存更易于使用,固件和驅(qū)動程序的開發(fā)也會更簡單。

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圖3LPSDR和HyperRAMTM的控制接口比較由于HyperRAMTM是近幾年才開發(fā)的,因此它可以采用最新型的半導體制程節(jié)點和封裝技術,使其封裝尺寸比其他DRAM都要小。圖4為JEDEC、PSRAM和HyperRAMTM的封裝尺寸比較。

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圖4封裝尺寸比較

HyperRAMTM滿足新興物聯(lián)網(wǎng)設備需求

功耗對于物聯(lián)網(wǎng)設備至關重要,因為設備大多由電池供電。降低功耗不僅可以節(jié)省用電,還可以減少設備充電和更換的成本。以華邦的64MbHyperRAMTM為例,其待機耗電量為90uW(1.8V下),而相同容量的SDRAM的耗電量則是2000uW(3.3V下)。

更重要的是,HyperRAMTM在混合休眠模式下的耗電量僅45uW(1.8V下),與SDRAM在待機模式下的耗電量有明顯差異(表2)。另一方面,即使采用低功耗的SDRAM,其耗電量和外形尺寸仍較HyperRAMTM更大。

表2耗電量比較傳統(tǒng)的SDRAM和PSRAM發(fā)展日臻成熟,難以對新興的物聯(lián)網(wǎng)應用進行優(yōu)化。有鑒于汽車和工業(yè)應用的長期供應需求,華邦HyperRAMTM的先進制程節(jié)點可以滿足市場對長壽命產(chǎn)品生命周期的需求。

從整個系統(tǒng)設計和產(chǎn)品壽命來看,HyperRAMTM已成為新興物聯(lián)網(wǎng)設備的理想選擇。包括NXP、Renesas、ST和TI等領先的MCU公司已開始提供支持HyperBusTM接口的MCU,未來其新產(chǎn)品亦將繼續(xù)支持HyperBusTM接口。

同時,HyperBusTM控制接口開發(fā)平臺已準備就緒。Cadence和Synopsys也已開始提供HyperRAMTM存儲器驗證IP,可加快IC廠商的設計周期。因此,與其他OctalRAM相比,HyperRAMTM具有最成熟的應用環(huán)境。HyperRAMTM已被納入JEDEC標準,并成為與JEDECxSPI兼容的技術。

目前,華邦HyperRAMTM產(chǎn)品系列的32Mb、64Mb和128Mb已進入量產(chǎn),同時已開始提供24BGA(汽車級)、49BGA、WLCSP和KGD的產(chǎn)品。24BGA的尺寸為6x8mm2,而49BGA的尺寸僅為4x4mm2,主要針對消費型可穿戴式設備市場。

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zhangnn

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