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存储技术大揭晓:设计开发的你了解多少(一)

作者:时间:2013-10-09来源:网络收藏
DDING-RIGHT: 0px; PADDING-LEFT: 0px; PADDING-BOTTOM: 0px; MARGIN: 0px 0px 20px; WORD-SPACING: 0px; FONT: 14px/25px 宋体, arial; TEXT-TRANSFORM: none; COLOR: rgb(0,0,0); TEXT-INDENT: 2em; PADDING-TOP: 0px; WHITE-SPACE: normal; LETTER-SPACING: normal; webkit-text-size-adjust: auto; orphans: 2; widows: 2; webkit-text-stroke-width: 0px">这种技术用控制/寻址(C/A)引脚换来了额外的差分数据引脚。C/A信号也是差分信号,这就进一步减少了实际的C/A信号量。该设计得以实现的原因在于C/A线路数据速率的提高。

串行端口内存技术(SPMT)联盟正在采用另一种差分技术。其解决方案针对移动设备,采用低压差分信令(LVDS)系统,这种系统像PCI Express一样可以通过增加通道进行扩展。与PCI Express一样,SPMT是一种自同步技术。20引脚的方案具有6GBps的带宽。

非易失性存储器

NAND和NOR闪存技术仍是非易失性存储器的核心,但磁阻(MRAM)、铁电RAM(FRAM)和相变存储器(PCM)等其他技术正在逐步普及。单个系统一般都融合了多种技术。基于微控制器的独立冗余磁盘阵列(RAID)系统可能将NAND或NOR闪存用于程序存储器,而将MRAM、FRAM或PCM用于RAID数据表,来替代带蓄电池后备电源的动态RAM(DRAM)。

所有这些技术的存储容量都在日益增长,其中以NAND的容量最大,这是因为NAND更多地使用了多级单元(MLC),尽管单级单元(SLC)NAND闪存仍可提供比较理想的成本、吞吐能力、使用寿命和可靠性。MLC也可与NOR技术配合使用。

大多数USB闪存驱动器和其他移动存储卡都将采用MLC NAND闪存。与高级闪存控制器配合使用时,它甚至还可以用于高容量企业驱动器中。企业级产品的最佳使用寿命是五年,因此系统设计人员一般都要求闪存驱动器的“保质期”至少有五年。

尽管闪存的速度很快,但是6Gbps SATA和多通道PCI Express等接口正在推动着SSD控制器技术的发展。除了性能和可靠性之外,MLC闪存控制器还面临着诸多挑战。

区块循环和负载均衡是驱动器具有长使用寿命的关键。甚至温度管理对使用寿命也有影响。SandForce是一家闪存控制器供应商。该公司的DuraClass RAISE(独立硅元素冗余阵列)技术采用了RAID架构来实现闪存区块故障的恢复。

NOR闪存的应用范围已经覆盖到更严苛的环境中。Spansion公司的65nm MirrorBit GL-s 2Gb技术,可用于温度范围为–40°C至105°C的汽车车内应用。它现在采用9mm×9mm BGA封装。

此外,NOR闪存还拥有支持直接从闪存执行代码的优势。三星等公司正在结合使用SRAM和NAND闪存,从而向NOR闪存提出挑战。三星的OneNAND在其NAND控制器中集成了3KB SRAM缓冲器。必要时,开发人员可以通过此控制器的接口连接外部NOR闪存。

两线和四线串行外设接口(SPI)也会影响非易失性存储器的应用领域,非易失性存储器一般用来替代并行存储器芯片。大多数非易失性存储器都附带这类接口。

NXP公司基于Cortex-M3的LPC1800微处理器甚至可以从四线SPI存储器运行,而不仅仅是引导。最近,LPC1800还强调在微控制器中混合使用存储器。此器件具有片上ROM、一次性可编程(OTP)存储器、闪存和SRAM。

SFF-SIG的RS-RIMM模块

图3:SFF-SIG的RS-RIMM模块可将移动存储器应用到耐用型应用中。

OTP存储器是另一种往往被人们所忽略的非易失性存储器技术。Kilopass和Sidense等公司可以为各种应用提供反熔丝OTP技术。OTP可以实现安全和低功耗的运行,还能够方便地整合到大多数厂商支持的现有CMOS制造流程中。该技术通常用于密钥或配置存储器,还可以用来替代ROM。

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关键词: 存储技术

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