PSRAM 伪静态随机存取内存
2017-06-01 16:58:46
Pseudo SRAM简称为PSRAM，从在技术层面来说就是用用 DRAM 来伪装 SRAM， 所以才称之为 Pseudo（伪），那为什么要用伪装呢，这就跟近年来手持式应用设计的兴起有关了。
在旧式的嵌入式设计上，存储部分大部分是使用SRAM存储器，随着电子设备的发展，电子设备的内部存储容量需求大幅增大，这时就难以使用 SRAM 来实现大容量 的内存系统，而必须使用 DRAM，DRAM 每个位的记忆电路是以 1 个晶体管与 1 个电容所 构成，相对于 SRAM 每个位需要 4∼6 个晶体管才能构成，DRAM 拥有比 SRAM 高 4∼6 倍的 记忆密度。
虽然 DRAM 在记忆密度、电路成本、耗电上等方面比 SRAM优秀，但是 DRAM 也有不比不上 SRAM 的地方，当然从耗电上，SRAM 是以持续供电的方式来记忆数据是要比
DRAM 实行刷新（Refresh）方式来持留住记忆内容耗电，但是SRAM的记忆数据的存取速度是比DRAM的快的。
DRAM也因刷新电路、存取电路等设计，导致系统接口的线路比较多，没有SRAM
接口设计来的单纯、直觉，对电子工程师来说，除非真有 SRAM 无法满足 的大容量、低耗电等设计要求，否则都尽可能使用 SRAM，因为 SRAM 的电路设计比 DRAM 简洁、容易。
也正因如此，SRAM跟DRAM在特性设计上是完全相反的，所以在多年来的应用上也是不尽相同，SRAM 多用在少数容量的高速存取应用上，例如高速处理器的高速缓存、高速网络设备（如：路由 器、交换机）的内存等。而 DRAM 就用在大量记忆需求的应用上，如激光打印机、高清晰 数字电视等。
然而在手持式的应用设计上，却偏偏需要这两种的特性，既需要DRAM的低耗电（需要用到电池供电）也需要SRAM简洁电路设计特性（可以最大极限的减少印刷线路板的面积），而在使用接口上也就一两个芯片左右，只能择一而用而不能同时使用SRAM跟DRAM.
如果只能选择一种使用，最后权衡取舍的结果是使用DRAM，但需要将DRAM的存储接口进行简化，就是将刷新电路改为自行刷新（self-refresh）,进而简化兼容接口，类似SRAM原有接口，就这样形成了PSRAM。
PSRAM 标准各家有各家的标准技术
PSRAM 的定义是修改 DRAM 原先的存取接口设计，使其接口可以兼容于原SRAM 的存取接 口，且在存取的时序等其它特性上也相似。由于没有统一的标准意识，各业者依然组成了联 盟阵营，订立出自己依循的 PSRAM 规范及标准。
举例来说，由美国赛普拉斯（Cypress）、日本 Renesas（瑞萨）、韩国JSC、台湾 Etron（钰创）、美国镁光（Micron）、南韩 Hynix（海力士）、台湾京典硅旺（Enable）、南韩 Silicon 7、德国 Infineon（英飞 凌）以及台湾华邦电子（Winbond）等所组成的 CellularRAM 联盟，共同制 订 CellularRAM 的标准，目前已有 1.0 版、1.5 版标准的规范。
CellularRAM 并非是唯一的 PSRAM 标准联盟，日本富士通（Fujitsu）、恩益禧（NEC）、日 本东芝（Toshiba）等 3 家日系半导体业者也合组了 CosmoRAM 联盟，CosmoRAM 的全称 为「Common Specifications for Mobile RAM」，新版标准为 Rev 4 版。
营销称呼混淆技术分别
PSRAM 除了有联盟阵营的标准不同差异之外，还有另外一个是对PSRAM的名称各异，也是困扰现有电子工程师的一个问题，例如 MoSys 公司的独家硅智财技术：1T-SRAM 就常被人以为是 PSRAM，但其实两 者有所不同，然确实 PSRAM 有时也被称为 1T SRAM。
或者南韩的 Silicon 7 公司将 PSRAM 称为 CCSRAM（pacCtoCmell SRAM ）来推行，或如南 韩三星将 PSRAM 称为 UtRAM 等等，此外 PSRAM 也容易与 Mobile-RAM、Mobile SRAM、 Mobile SDRAM 等相近 称呼相混淆 。另外 CellularRAM 阵 营的业者有 时也直接以 CellularRAM 来称呼 PSRAM。
留心 PSRAM 业务的转移、改变
附带一提的，由于 PSRAM 的技术与价格竞争激烈，有些业者已纷纷退出这块市场，例如日 本瑞萨（Renesas）就已经退出，并退出 CellularRAM 联盟，美国柏士半导体/赛普拉斯半导 体（ Cypress ）也将 PSRAM 部门转 售给台湾晶 豪科技（ Elite Semiconductor Memory Technology；ESMT），同时也与 Renesas 一样退出 CellularRAM 联盟，但接手的 ESMT 并没 有新增成为该联盟的新会员。
另外德国忆恒/英飞凌（Infineon）将内存部门分立成奇梦达（Qimonda）后，也承接了原有 在 CellularRAM 联盟中的会员身份，此外南韩海力士（Hynix）似乎也停止 PSRAM 的后续 发展。此外日本东芝（Toshiba）委由台湾华邦电子（Winbond）代产 PSRAM，以及欧洲意 法半导体（STMicroelectronics；ST）也将 PSRAM 委交台湾茂德（ProMOS）代产，未来欧、 美、日、韩的 PSRAM 业务都可能转至台湾，一方面过去台湾专长于 SRAM，但 PSRAM 的 出现将挤压原有 SRAM 的市场，为了保有原有的市场必然要跨入 PSRAM。这些产业消长变 迁信息，也是电子采购与工程设计人员所必须注意的。
品牌：美国赛普拉斯（Cypress）
型号：CYK512K16SCCA
特性：
◆先进的低功耗 MoBL（More Battery Life）架构。
◆高速运作性：55nS、70nS（奈秒）。
◆宽裕的运作电压范畴：2.7∼3.3V。
◆运作中的耗用电流（典型值）：2mA（工作频率为 1MHz 时）。
◆运作中的耗用电流（典型值）：11mA（工作频率为最高频率时）。
◆待备（Stand-by）时低功耗。
◆芯片未被选择到时自动进入低功耗（Power-Down）状态。
◆适合手机之类的手持式应用。 德国奇梦达（Qimonda）－HYE18P128160AF-12.5
◆1.8V 的核心电压与 I/O 电压。
◆合乎 CellularRAM 1.0、1.5 规范的标准。
◆针对无线应用而设计。
◆可用「异步/分页模式」或「同步爆发」模式运作。
◆异步工作时的存取间隔为 70nS/85nS。
◆同步爆发（Sync burst）模式运作时可达 66MHz/80MHz/104MHz。
◆免刷新（Refresh）的运作。
◆直接在芯片上设置温度传感器。
品牌：美国美光（Micron）
型号：MT45W8MW16BGX
特性：
◆合乎 CellularRAM 1.5 规范的标准
◆支持异步、分页、以及爆发等模式的运作
◆随机存取时间：70nS
◆合乎欧洲 RoHS 规范与大陆 RoHS 规范
◆核心电压工作范畴：1.7V∼1.95V
◆I/O 电压工作范畴：1.7V∼3.3V
◆适合的应用：医疗、商业与产业、车用、安全、行动、扫描仪
◆适合的应用：导航定位、测试与量测、消费性手持式装置、电信
品牌：台湾钰创（Etron）
型号：EM567168BC
特性;
◆记忆组织：2M x16。
◆快速的周期时间：55nS、70nS。
◆待备（Stand-by）状态下的用电：100uA。
◆深度低功耗（Deep Power-Down）下的用电：10uA（数据不可存取）。
◆数据存取宽度的控制：LB#（DQ0∼7）、UB#（DQ8∼15）。
◆相容于低功耗的 SRAM（Low Power SRAM）。
◆单一的供电电压：3.0V 正负 0.3V。
◆封装型态：48 个接脚，FBGA 封装，6x8mm 尺寸。
品牌：韩国JSC
型号：EM7164SU16
特性：
◆记忆组织：1M x16。
◆工作电压范畴：2.7V∼3.3V。
◆分立的 I/O 供电（VccQ）与核心供电（Vcc）。
◆三态输出（高、低、浮接）。
◆透过#UB 接脚、#LB 接脚可控制字节（Byte）的读写。
◆运用#ZZ 接脚可支持直接深度低功耗（Direct Power Down）控制。
◆自动化的 TCSR 可节省用电。
◆芯片封装方式：48 个接脚，FPBGA 封装，6.0x7.0 尺寸。
品牌：南韩海力士（Hynix）
型号;HY64UD16322M
特性:
◆记忆组织：2M x16。
◆CMOS 制程技术。
◆逻辑准位兼容于 TTL，并具备三态（Tri-State）输出。
◆深度低功耗（Deep Power-Down）模式。
◆标准的接脚组态配置：48 个接脚，FBGA 封装。
◆透过/LB、/UB 接脚可行使数据屏蔽（Data Mask）功效。
◆工作电压范畴：2.7V∼3.3V。
◆工作温度范畴：摄氏-25∼85 或-40∼85 度。 南韩 Silicon 7－SV6P3215UFB
◆标准的异步 SRAM 接口。
◆已历验证的 Silicon CompactCell SRAM 可用于高密度、低功耗与成本取向的应用。
◆记忆组织：2M x16。
◆工作电压范畴：2.7V∼3.3V。
◆封装方式：48 个接脚，FPGA 封装。
◆逻辑准位兼容于 TTL，并具备三态（Tri-State）输出。
◆适合的应用：手机、PDA、以及其它用电池运用的消费性产品。
◆运作上可选择正常（Normal）模式或双 CS（Dual CS）模式。
品牌：南韩三星半导体（Samsung）
型号：K1S56161CM
特性：
◆使用 CMOS 制程技术。
◆记忆组织：16M x16。
◆内部的 TCSR。
◆工作电压范畴：2.7V∼3.1V。
◆存取间隔速度：70nS。
◆工作温度范畴：摄氏-40∼85 度。
◆100%回溯兼容于 SRAM 接口。
◆支持分页（Page）模式。
在旧式的嵌入式设计上，存储部分大部分是使用SRAM存储器，随着电子设备的发展，电子设备的内部存储容量需求大幅增大，这时就难以使用 SRAM 来实现大容量 的内存系统，而必须使用 DRAM，DRAM 每个位的记忆电路是以 1 个晶体管与 1 个电容所 构成，相对于 SRAM 每个位需要 4∼6 个晶体管才能构成，DRAM 拥有比 SRAM 高 4∼6 倍的 记忆密度。
虽然 DRAM 在记忆密度、电路成本、耗电上等方面比 SRAM优秀，但是 DRAM 也有不比不上 SRAM 的地方，当然从耗电上，SRAM 是以持续供电的方式来记忆数据是要比
DRAM 实行刷新（Refresh）方式来持留住记忆内容耗电，但是SRAM的记忆数据的存取速度是比DRAM的快的。
DRAM也因刷新电路、存取电路等设计，导致系统接口的线路比较多，没有SRAM
接口设计来的单纯、直觉，对电子工程师来说，除非真有 SRAM 无法满足 的大容量、低耗电等设计要求，否则都尽可能使用 SRAM，因为 SRAM 的电路设计比 DRAM 简洁、容易。
也正因如此，SRAM跟DRAM在特性设计上是完全相反的，所以在多年来的应用上也是不尽相同，SRAM 多用在少数容量的高速存取应用上，例如高速处理器的高速缓存、高速网络设备（如：路由 器、交换机）的内存等。而 DRAM 就用在大量记忆需求的应用上，如激光打印机、高清晰 数字电视等。
然而在手持式的应用设计上，却偏偏需要这两种的特性，既需要DRAM的低耗电（需要用到电池供电）也需要SRAM简洁电路设计特性（可以最大极限的减少印刷线路板的面积），而在使用接口上也就一两个芯片左右，只能择一而用而不能同时使用SRAM跟DRAM.
如果只能选择一种使用，最后权衡取舍的结果是使用DRAM，但需要将DRAM的存储接口进行简化，就是将刷新电路改为自行刷新（self-refresh）,进而简化兼容接口，类似SRAM原有接口，就这样形成了PSRAM。
PSRAM 标准各家有各家的标准技术
PSRAM 的定义是修改 DRAM 原先的存取接口设计，使其接口可以兼容于原SRAM 的存取接 口，且在存取的时序等其它特性上也相似。由于没有统一的标准意识，各业者依然组成了联 盟阵营，订立出自己依循的 PSRAM 规范及标准。
举例来说，由美国赛普拉斯（Cypress）、日本 Renesas（瑞萨）、韩国JSC、台湾 Etron（钰创）、美国镁光（Micron）、南韩 Hynix（海力士）、台湾京典硅旺（Enable）、南韩 Silicon 7、德国 Infineon（英飞 凌）以及台湾华邦电子（Winbond）等所组成的 CellularRAM 联盟，共同制 订 CellularRAM 的标准，目前已有 1.0 版、1.5 版标准的规范。
CellularRAM 并非是唯一的 PSRAM 标准联盟，日本富士通（Fujitsu）、恩益禧（NEC）、日 本东芝（Toshiba）等 3 家日系半导体业者也合组了 CosmoRAM 联盟，CosmoRAM 的全称 为「Common Specifications for Mobile RAM」，新版标准为 Rev 4 版。
营销称呼混淆技术分别
PSRAM 除了有联盟阵营的标准不同差异之外，还有另外一个是对PSRAM的名称各异，也是困扰现有电子工程师的一个问题，例如 MoSys 公司的独家硅智财技术：1T-SRAM 就常被人以为是 PSRAM，但其实两 者有所不同，然确实 PSRAM 有时也被称为 1T SRAM。
或者南韩的 Silicon 7 公司将 PSRAM 称为 CCSRAM（pacCtoCmell SRAM ）来推行，或如南 韩三星将 PSRAM 称为 UtRAM 等等，此外 PSRAM 也容易与 Mobile-RAM、Mobile SRAM、 Mobile SDRAM 等相近 称呼相混淆 。另外 CellularRAM 阵 营的业者有 时也直接以 CellularRAM 来称呼 PSRAM。
留心 PSRAM 业务的转移、改变
附带一提的，由于 PSRAM 的技术与价格竞争激烈，有些业者已纷纷退出这块市场，例如日 本瑞萨（Renesas）就已经退出，并退出 CellularRAM 联盟，美国柏士半导体/赛普拉斯半导 体（ Cypress ）也将 PSRAM 部门转 售给台湾晶 豪科技（ Elite Semiconductor Memory Technology；ESMT），同时也与 Renesas 一样退出 CellularRAM 联盟，但接手的 ESMT 并没 有新增成为该联盟的新会员。
另外德国忆恒/英飞凌（Infineon）将内存部门分立成奇梦达（Qimonda）后，也承接了原有 在 CellularRAM 联盟中的会员身份，此外南韩海力士（Hynix）似乎也停止 PSRAM 的后续 发展。此外日本东芝（Toshiba）委由台湾华邦电子（Winbond）代产 PSRAM，以及欧洲意 法半导体（STMicroelectronics；ST）也将 PSRAM 委交台湾茂德（ProMOS）代产，未来欧、 美、日、韩的 PSRAM 业务都可能转至台湾，一方面过去台湾专长于 SRAM，但 PSRAM 的 出现将挤压原有 SRAM 的市场，为了保有原有的市场必然要跨入 PSRAM。这些产业消长变 迁信息，也是电子采购与工程设计人员所必须注意的。
品牌：美国赛普拉斯（Cypress）
型号：CYK512K16SCCA
特性：
◆先进的低功耗 MoBL（More Battery Life）架构。
◆高速运作性：55nS、70nS（奈秒）。
◆宽裕的运作电压范畴：2.7∼3.3V。
◆运作中的耗用电流（典型值）：2mA（工作频率为 1MHz 时）。
◆运作中的耗用电流（典型值）：11mA（工作频率为最高频率时）。
◆待备（Stand-by）时低功耗。
◆芯片未被选择到时自动进入低功耗（Power-Down）状态。
◆适合手机之类的手持式应用。 德国奇梦达（Qimonda）－HYE18P128160AF-12.5
◆1.8V 的核心电压与 I/O 电压。
◆合乎 CellularRAM 1.0、1.5 规范的标准。
◆针对无线应用而设计。
◆可用「异步/分页模式」或「同步爆发」模式运作。
◆异步工作时的存取间隔为 70nS/85nS。
◆同步爆发（Sync burst）模式运作时可达 66MHz/80MHz/104MHz。
◆免刷新（Refresh）的运作。
◆直接在芯片上设置温度传感器。
品牌：美国美光（Micron）
型号：MT45W8MW16BGX
特性：
◆合乎 CellularRAM 1.5 规范的标准
◆支持异步、分页、以及爆发等模式的运作
◆随机存取时间：70nS
◆合乎欧洲 RoHS 规范与大陆 RoHS 规范
◆核心电压工作范畴：1.7V∼1.95V
◆I/O 电压工作范畴：1.7V∼3.3V
◆适合的应用：医疗、商业与产业、车用、安全、行动、扫描仪
◆适合的应用：导航定位、测试与量测、消费性手持式装置、电信
品牌：台湾钰创（Etron）
型号：EM567168BC
特性;
◆记忆组织：2M x16。
◆快速的周期时间：55nS、70nS。
◆待备（Stand-by）状态下的用电：100uA。
◆深度低功耗（Deep Power-Down）下的用电：10uA（数据不可存取）。
◆数据存取宽度的控制：LB#（DQ0∼7）、UB#（DQ8∼15）。
◆相容于低功耗的 SRAM（Low Power SRAM）。
◆单一的供电电压：3.0V 正负 0.3V。
◆封装型态：48 个接脚，FBGA 封装，6x8mm 尺寸。
品牌：韩国JSC
型号：EM7164SU16
特性：
◆记忆组织：1M x16。
◆工作电压范畴：2.7V∼3.3V。
◆分立的 I/O 供电（VccQ）与核心供电（Vcc）。
◆三态输出（高、低、浮接）。
◆透过#UB 接脚、#LB 接脚可控制字节（Byte）的读写。
◆运用#ZZ 接脚可支持直接深度低功耗（Direct Power Down）控制。
◆自动化的 TCSR 可节省用电。
◆芯片封装方式：48 个接脚，FPBGA 封装，6.0x7.0 尺寸。
品牌：南韩海力士（Hynix）
型号;HY64UD16322M
特性:
◆记忆组织：2M x16。
◆CMOS 制程技术。
◆逻辑准位兼容于 TTL，并具备三态（Tri-State）输出。
◆深度低功耗（Deep Power-Down）模式。
◆标准的接脚组态配置：48 个接脚，FBGA 封装。
◆透过/LB、/UB 接脚可行使数据屏蔽（Data Mask）功效。
◆工作电压范畴：2.7V∼3.3V。
◆工作温度范畴：摄氏-25∼85 或-40∼85 度。 南韩 Silicon 7－SV6P3215UFB
◆标准的异步 SRAM 接口。
◆已历验证的 Silicon CompactCell SRAM 可用于高密度、低功耗与成本取向的应用。
◆记忆组织：2M x16。
◆工作电压范畴：2.7V∼3.3V。
◆封装方式：48 个接脚，FPGA 封装。
◆逻辑准位兼容于 TTL，并具备三态（Tri-State）输出。
◆适合的应用：手机、PDA、以及其它用电池运用的消费性产品。
◆运作上可选择正常（Normal）模式或双 CS（Dual CS）模式。
品牌：南韩三星半导体（Samsung）
型号：K1S56161CM
特性：
◆使用 CMOS 制程技术。
◆记忆组织：16M x16。
◆内部的 TCSR。
◆工作电压范畴：2.7V∼3.1V。
◆存取间隔速度：70nS。
◆工作温度范畴：摄氏-40∼85 度。
◆100%回溯兼容于 SRAM 接口。
◆支持分页（Page）模式。