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【干貨!】物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,各類存儲(chǔ)解決方案的比較以及PSRAM介紹

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樓主
ID:213745 發(fā)表于 2017-7-12 23:31 | 只看該作者 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
存儲(chǔ)器粗略的可以分為
1. 非揮發(fā)性存儲(chǔ)器,如NAND、NOR Flash,數(shù)據(jù)在掉電后不會(huì)丟失。這類存儲(chǔ)器通常速度比較慢,可以做資料和大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。
2. 揮發(fā)性存儲(chǔ)器,如DRAM、SRAM。它們通常速度較快,但數(shù)據(jù)在掉電后會(huì)丟失,通常被用作程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)緩存(buffer)。
3. 新一代的存儲(chǔ)器:如ReRAM, MRAM, FRAM等,他們的特點(diǎn)是結(jié)合了上述兩種存儲(chǔ)器的優(yōu)點(diǎn):運(yùn)行速度快,掉電不丟失。目前,他們的一些局限在于容量還不能做得很大,所以還無(wú)法實(shí)現(xiàn)DRAM或NAND能實(shí)現(xiàn)的容量密度;或者再單位bit的成本,還無(wú)法與傳統(tǒng)存儲(chǔ)器競(jìng)爭(zhēng)。
4. PSRAM:pseudo SRAM,偽SRAM。它具有類SRAM的接口協(xié)議:給出地址、讀、寫命令,就可以實(shí)現(xiàn)存取,不像DRAM需要memory controller來(lái)控制內(nèi)存單元定期數(shù)據(jù)刷新,因此結(jié)口簡(jiǎn)單;但它的內(nèi)核是DRAM架構(gòu):1T1C一個(gè)晶體管一個(gè)電容構(gòu)成存儲(chǔ)cell,而傳統(tǒng)SRAM需要6T即六個(gè)晶體管構(gòu)成一個(gè)存儲(chǔ)cell。由此結(jié)合,他可以實(shí)現(xiàn)類SRAM的接口有可實(shí)現(xiàn)較大的存儲(chǔ)容量。(我們都知道大容量SRAM非常貴)
早期的PSRAM制造商包括Samsung、Micron等巨頭,廣泛用于最早期的智能手機(jī)。那時(shí)候的手機(jī)內(nèi)存有192MB、384MB等現(xiàn)在看起來(lái)非常小的容量。但很快,就進(jìn)入到LPDDR1、LPDDR2、LPDDR3到如今的LPDDR4.
然而,PSRAM如今仍然在大規(guī)模的使用,只是一般人不知道、看不見(jiàn)而已:在M、S、R三大2G base band芯片供應(yīng)商里,都集成有32MB的PSRAM,只不過(guò)他們都是以SiP的形式出現(xiàn),封在芯片里面你看不見(jiàn)。
物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,賦予了PSRAM新的活力,尤其在語(yǔ)音交互領(lǐng)域,PSRAM以其小封裝、大容量、低成本,開(kāi)始顯露器獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。
在一些智能語(yǔ)音交互的場(chǎng)合,有些語(yǔ)音數(shù)據(jù)來(lái)自云端,pSRAM能很好的提供數(shù)據(jù)緩沖作用,解決網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的不穩(wěn)定問(wèn)題,以提供穩(wěn)定、平滑的語(yǔ)音服務(wù)。例如:兒童對(duì)著一個(gè)玩具娃說(shuō),“我要聽(tīng)葫蘆娃的故事”,玩具娃識(shí)別請(qǐng)求后,會(huì)在云端找到相關(guān)故事,以流媒體傳送的方式,播放該故事。由于有PSRAM做data buffer,即使在不是很穩(wěn)定的環(huán)境里,故事也會(huì)非常流暢的播放。
同樣,在一些網(wǎng)絡(luò)收音機(jī)中,使用PSRAM,能夠是聲音播放非常平滑,提供優(yōu)越的用戶體驗(yàn)。
為追求小型化,現(xiàn)在已經(jīng)有串行化的PSRAM:
1. SPI PSRAM: 8-pin SOP封裝,最高速率可以達(dá)到104MHz, 具有片選CS、CLK、SI、SO 4個(gè)信號(hào)腳。
2. QPI PSRAM: 8-pin SOP封裝,最高速率104MHz, 有額外的3個(gè)雙向數(shù)據(jù)管腳,由此帶寬峰值可以達(dá)到416Mbps。
3. OPI PSRAM: 24 腳封裝,有8個(gè)串行數(shù)據(jù)線,最高時(shí)鐘頻率達(dá)到133MHz,最高帶寬可以達(dá)到133x8 x2=2.128Gbps。這里x2是因?yàn)樗梢詫?shí)現(xiàn)DDR,以提高數(shù)據(jù)帶寬。
PSRAM在一些數(shù)據(jù)緩沖應(yīng)用中可以取代SRAM或者SDRAM: 高速、大容量PSRAM非常貴;而SDRAM需要很多管腳、需要設(shè)計(jì)DRAM控制器、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)刷新等,再尺寸、設(shè)計(jì)復(fù)雜度等上不經(jīng)濟(jì)。
在傳統(tǒng)的MCU中,都有SPI接口,因此,使用PSRAM沒(méi)有問(wèn)題。對(duì)應(yīng)QPI/OPI,設(shè)計(jì)上需要一些配合。

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ID:391069 發(fā)表于 2019-3-15 09:43 | 只看該作者
是個(gè)不錯(cuò)的文章,我在《計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論》里面看到psram,以為這玩意淘汰了,沒(méi)想到任然在用哦
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ID:273087 發(fā)表于 2019-6-14 14:22 | 只看該作者
lagong 發(fā)表于 2019-3-15 09:43
是個(gè)不錯(cuò)的文章,我在《計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論》里面看到psram,以為這玩意淘汰了,沒(méi)想到任然在用哦

還是有些應(yīng)用及客戶有這方面的需求
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