设计移动电子产品时如何选择快闪存储器

    当今无线电话，PDA等移动系统的设计人员，面对各种不同的使用要求，对如何选择合适的微处理器，存储器子系统，以及I/O器件，感到十分困惑。需要综合考虑进入市场的时限，成本，开发的工作量，尺寸，功耗，重量，性能等等一大堆限制和要求，结合各种各样器件的特长，进行优化搭配。由于各个项目的侧重点不同，项目的最佳解决方案也不可能相同。

    一切运行算法的电子系统基本上都可以看作是一台有限状态机。处理器可以看作是下一状态的解码器，存储器可以看作是记录该状态机当前状态的寄存器。机器一通电，系统必须从非易失性存储器取得数据进行初始化；还需要得到向下一状态转换的全部程序编码。快闪存储器作为移动通信设备存储程序编码的存储器，作用非同小可。

系统的存储结构

    目前快闪存储器的种类繁多，足够系统设计人员选择。应该根据所选定的对通信系统要求，选择最合适的快闪存储器。目前移动通信系统的基本构造大体上分为三类：即PC模式，小型微处理器模式，和中型微处理器模式。

    典型的PC模式中，处理器依靠存储在闪存中的BIOS进行启动。接着BIOS被复制到DRAM中去，以便加快执行的速度。随后操作系统和应用软件也先后被复制到DRAM中去，以便执行。PC模式的特点有三条。第一，启动速度慢；并且随着操作系统复杂程度的增加，启动的速度也更慢。对于消费类电子产品这样慢的启动过程，用户是无论如何也不能接受的，必须加以改进。第二，执行速度快。由于操作系统和应用软件都复制到DRAM，由RAM来执行可以达到最快的速度。当然这要求DRAM具有相当大的容量。此外，断电时需要先将机器的状态保存到非易失性存储器中去，因此该过程速度较慢。第三，功耗比较大。PC模式主要考虑的是达到最高的性能，没有考虑降低功耗。

        PC模式使用的闪存比较少，非易失性存储主要依靠硬盘。尽管这种模式的性能最好，但是由于功耗大，重量重，启动慢，很难将它推广到比较小的电子产品方面去；特别是推广应用到移动的，由电池供电的电子产品中去。

小型微处理器模式

    在小型嵌入式微处理器系统中，一般都是直接从非易失性存储器中取得程序编码来执行。如果有外部RAM存在，那么它一定是SRAM，因为，所需的RAM容量不大，不需要将编码映射到RAM中去，因此系统中也没有内置DRAM控制器。此外，SRAM的待机功率比较小，这一点对于依靠电池供电的系统非常重要。另外，作为非易失性存储器，闪存已经取代了EPROM。装置有小型微处理器的系统，通常都是直接从闪存中读取启动编码/OS/应用程序，并执行的。因此闪存内需要有随机存取的接口，所以只有NOR-型的闪存才能用。小型微处理器系统的另一个特点是速度慢。并且由于目前闪存的速度还比SRAM慢得多，从闪存读取程序执行，还不能达到与SRAM相同的性能。许多消费类电子产品，如无线电话和有线电视机顶盒都是采用小型微处理器模式。这些机器对速度的要求不太高，所以虽然NOR-型闪存读取速度比DRAM慢得多，但不是限制当前系统性能的因素。

中型微处理器模式

    采用此种模式的系统为了追求良好性能，需要相当大容量的DRAM，用来存储互联网的浏览器程序和Windows CE操作系统。同时采用快闪存储器来存储OS，应用软件，和数据。这些系统在启动时从一个较小容量的NOR-型闪存中取得引导程序。操作系统和应用软件是从大容量闪存复制到系统内存DRAM中去，供执行时取用。数据则储存在大容量闪存中待用。