JEDEC针对非挥发性内存(NVM)设备制定的xSPI新标准,旨在满足“实时启动”(instant-on)应用的需求,同时让位于SoC外部的NOR闪存(flash)保有其性能标准。

专注于开发小型、超低功耗NVM产品的Adesto Technologies在过去三年来一直致力于该标准的合作与产品开发。在日前接受《EE Times》的电话采访中,Adesto首席技术官Gideon Intrater表示,该公司的“芯片内执行”(eXecute-In-Place;XiP) EcoXiP产品系列利用新的JEDEC标准,为系统开发人员和控制器设计人员等客户提供了与控制器和外围设备的兼容性,可望进一步加速该标准的采用。

xSPI标准是由大多数NOR flash设备制造商和几家PC与微控制器(MCU)公司代表组成的工作小组共同开发的,为开发高传输速率的八进制设备建立机械、电子与转换准则。Intrater说,JEDEC虽然一直是定义NAND flash的组织,但近来由于NOR flash在标准方面一直有些“狂乱”,导致在主控制器与内存之间进行通讯的产品分歧,同时也造成控制器设计人员的混淆。

他说,NOR flash尽管“年事已高”,但在工艺技术方面仍持续取得进展,过去十年来,可以从设备中取得的带宽量已有显著的改善。最近出现的应用——如物联网(IoT)和汽车信息娱乐系统,对于需要更多编程内存的嵌入式设备带来大量的需求。Intrater说,Adesto的EcoXiP无需芯片内建内存(on-chip)嵌入flash或板上flash以储存韧体,但相较于四路的SPI设备,它能够倍增处理器性能、降低系统功耗与成本。

Intrater表示,IoT和嵌入式设备(如穿戴式设备、医疗监控器、POS控制器和其他连网的嵌入式系统)现在都必须支持更高阶的功能、新的无线协议堆栈和先进的软件。这一类的设计还必须能够进行更智能的本地数据处理,因此,相较于采用嵌入式flash或SRAM的on-chip经济建置方案,他们需要更多的编程内存。 20171106-nor-flash_1505858937 Adesto EcoXiP能以高速界面与高准确的预取机制,实现低延迟和高传输速率。该公司指出,EcoXiP数字默认16字节的指令快取区块大小,以及平均每IC误差3.84区块撷取

Intrater说:“许多公司开始将大量的NOR flash从SoC中移出来,打造flash位于SoC外部的设计,这使其得以开发具有更先进工艺技术的设备。”为了让这种途径更有意义,外部接口需要的性能级必须比on-chip方案更高速。

xSPI电气接口可提供高达每秒400MB的原始数据传输速率。Adesto EcoXiP据称可提供较现有四路设备更高2.4倍的CPU性能,并为8信道接口建立新标准。在xSPI中使用了8个平行的数据(IO)区块,藉由在每区块周期中转换更多平行位,进一步提高了系统性能。

Intrater表示,XiP展现对于中型IoT系统应用的诸多优势,使其得以具有比on-chip更多的编程内存、编程内存大小的灵活性,而无需重新流片SoC,以及能在不需要的时候关闭大部份或全部的SoC电源。

Adesto目前正出样32Mb组件,提供一系列的密度规划。可立即导入的市场主要是一些需要“实时启动”功能的应用,例如先进驾驶辅助系统的(ADAS)后视摄影机与GPS,以及能唤醒传送数据后重新关闭的IoT设备。Intrater说:“它提供了安全的实时启动,以及方便的实时启动。我们就和消费用户一样不喜欢等待。”

Objective Analysis首席分析师Jim Handy表示,许多IoT应用需要更丰富的补充内存,远超过大多数MCU所能提供的。Handy说:“NOR flash制造商可以提供芯片来满足这一需求,EcoXIP似乎是解决这个问题的好办法。” nor-flash_1505858982 Adesto支持xSPI的系统据称能以较on-chip内存SoC更低的成本,为设计人员提供更多的节能与更高性能

Handy说,NOR flash正踏上由EEPROM铺好的发展路径。“以前同时存在串行和平行EEPROM,后来被精简到仅剩下串行接口,因为它使用较少的焊垫,如今我们看到发生与NOR flash相同的过程。”Handy说,过去20年来在序列通道方面累积了大量的研究。

Handy表示,Adesto可能率先推出基于JEDEC标准的产品,因为它在合作制定规格之前即已远远领先于市场。不过,他也指出,JEDEC的标准并不表示一定能成功。“有些支持JEDEC标准的设备在商业方面表现不错,但也有一些JEDEC的产品差强人意。同样的,有些非标准的设备表现不错,有些标准产品则否。”

新的xSPI标准有助于为生产接脚兼容产品的其他制造商开启机会。“而那些不想让自已陷于单一来源处境的公司,则必须与多家供货商接洽,因为这是JEDEC标准。”

NOR flash可作为应用程序的程序代码储存角色,使其较NAND更适用于诸如NEST恒温器等设备中,而且还能以更低成本设计。Handy说“IoT正是专为NOR flash量身打造的应用。”此外,汽车制造商也喜欢NOR flash,因为它能让仪表板在车子一发动时随即启动。

Handy表示,设计人员面临的困难之一在于是否可以将所有需要的程序代码放入MCU的内部NOR,或者放在外部(但如此成本更高)。他说:“有些MCU内建大量的NOR flash,但这极其昂贵。”诸如Adesto之类的产品让设计人员更易于将大型程序放入系统中,因为成本并不高。Handy说:“它能发挥Adesto的优势——专注于将大量程序代码放入基于小型控制器的应用。”

编译:Susan Hong

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