智能购物应用中的存储器

图1显示了一个典型POS终端设计的框图，为了满足智能POS终端的要求，存储器应提供最高的可靠性和足够的带宽。不仅如此，为了满足便携要求，存储器还必须具备低功耗、小尺寸的特点。

 

过去，存储器的发展一直试图结合快速的存取速度、低功耗和小尺寸特性。但是，随着Octi-SPI、HyperBus™等新一代低引脚数接口的问世，现在出现了能够媲美甚至超过快速存取式存储器的带宽，同时匹敌低功耗存储器的功耗，并使用最低数量的微控制器引脚的存储器。从微控制器传承到SRAM等存储器的另一项创新技术就是引入了深度睡眠模式。例如，赛普拉斯的PowerSnooze™ SRAM就是一种深度睡眠能效媲美Micropower SRAM的Fast SRAM。

 

 

图1. 这是现代POS终端的框图。所使用的存储器包括闪存、SRAM、DRAM和SD/MMC插槽。

 

让我们比较一下两种常用SRAM－Fast和Micropower，以及具备深度睡眠模式的Fast SRAM的功耗和存取时间。

 

 

通过结合快速存取和深度睡眠特性，这些存储器能够媲美SRAM的速度和低功耗SRAM的能效。在SRAM在大多数时间处于待机状态的应用中，这种结合的优势更加显著。

 

在使用SRAM记录配置数据的一个典型POS终端中，SRAM的运行时间只占总工作时间的20%。如果这个SRAM是工作电压为3.3V的Fast SRAM，它工作时将消耗120瓦时（WH）的电能，待机时将消耗80 WH的电能，总能耗为200 WH。如果是一个具备深度睡眠模式的Fast SRAM，工作时仍消耗120 WH的电能，但待机时能耗降至0.06 WH，因此总能耗约为121 WH。在这个具体的例子中，深度睡眠选项将能耗降低了40%。

 

对于一颗240mAH的板载纽扣电池而言，一个处于待机状态的16Mb Fast SRAM将能让电池续航超过12小时，而一个处于待机状态的低功耗SRAM将能让电池续航超过3年，但后者的局限是存储速度较慢。此时，一个具备深度睡眠模式的Fast SRAM与低功耗SRAM相比优势显著，其带宽是后者的4倍多（即10ns存取时间vs. 45ns存取时间），而且没有功耗代价。尽管如此，无论是MCU或SRAM，使用深度睡眠模式时应考虑一个因素：进入和退出深度睡眠模式的时间。如果两个工作周期之间的时间间隔与SRAM进入或退出深度睡眠模式所用时间相比太短，那么这种方法将会无用。例如，对于赛普拉斯出品的具备深度睡眠模式的Fast SRAM而言，这个时间间隔是300 µs（最大）。这可能是推广具备深度睡眠模式的Fast SRAM的最大障碍。

 

存储器领域的另一个有趣趋势是：随着闪存变得越来越快，对高速缓存的需求正在发生改变。很多需要RAM的微控制器工艺现在可以利用XIP（Execute In Place）在闪存上实现。这意味着RAM越来越多被用于扩展内存或电池系统备份。与此同时，已被运用于这两种应用的SRAM正在增加容量选择。换句话说，传统上首选的DRAM正变得越来越不重要，因为就像容量更大、速度更快、功耗更低的闪存可以满足大型存储的需求那样，容量更高、功耗更低、尺寸更小的SRAM也可以满足小型存储的需求。

本文关键词：SRAM   Fast SRAM   DRAM
 
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