Подписка на новости

Опрос

Нужны ли комментарии к статьям? Комментировали бы вы?

Реклама

 

2005 №6

Флэш-память Intel для интегрированных систем

Фокин Артем


С момента появления флэш-памяти в 1984 году компания Intel была лидером в этой области промышленности, последовательно выводя на рынок новейшие технологии быстрее, чем любой другой производитель. В настоящее время Intel предлагает широкий спектр модулей флэш-памяти для интегрированных систем. Предлагаем Вашему вниманию обзор существующих семейств флэш-памяти Intel.

Флэш-память блоков начальной загрузки Intel® Advanced+ Boot Block (С3) и Advanced Boot Block (B3)

Флэш-память блоков начальной загрузки Intel® Advanced+ Boot Block (С3) и Advanced Boot Block (B3) — пятое поколение флэш-памяти Intel® блоков начальной загрузки, а также первые в мире блоки флэш-памяти, выполненные по 130-нанометровому техническому процессу. Семейство продуктов C3 и B3 является наиболее часто используемой флэш-памятью с диапазоном напряжения чтения-записи и стирания 2,7–3,6 В, облегчающим создание систем низкого напряжения. К тому же, продукты этих семейств могут работать в двух диапазонах ввода/вывода: 1,65–2,5 В и 2,7–3,6 В, что расширяет возможности разработчиков.

Элементы защиты (только С3)

Флэш-память Intel® Advanced+ Boot Block содержит ряд функций, таких как уникальный серийный номер и регистр защиты памяти, которые позволяют разработчикам повысить уровень защищенности создаваемой ими системы. Использование подобных возможностей позволяет минимизировать риск создания точных копий и электронного мошенничества в цифровых сотовых телефонах и Интернет-устройствах. Память семейства С3 обеспечивает защиту хранящейся информации в режиме реального времени и помогает предотвратить ее повреждение благодаря функции мгновенной блокировки индивидуального блока. К тому же, высокоскоростное программирование уменьшает время производства за счет отсутствия достаточно дорогой внешней логики переключения режимов напряжения.

Различные объемы и корпуса

Модули флэш-памяти Intel® Advanced и Advanced+ Boot Block доступны в диапазоне плотностей от 16 до 64 Мбит с временем доступа до 70 нс, что обеспечивает производительность, позволяющую внедрять новые системные функции в современных беспроводных устройствах. Данные модули предлагаются в различных корпусах, включая 48-контактный TSOP, 64-контактный Easy BGA, 48-контактный VF BGA, а также с BGA-матрицей 8×9 — CSP (Chip Scale Package). Используя одну и ту же конфигурацию корпуса, разработчики могут с легкостью переходить с модулей одной плотности на другие, от одного поколения модулей к другому.

Флэш-память Intel® для беспроводных устройств (W18/W30)

Флэш-память Intel® для беспроводных устройств является наиболее производительным из существующих решений для беспроводных систем. Эта память объединяет четыре значительные инновации в одном продукте:

  • гибкость при операциях с разделами данных «чтение во время записи/стирания» (RWW/E);
  • синхронный пакетно-монопольный и асинхронный страничный режим чтения;
  • полная работоспособность при напряжении 1,8 В (а также наличие ввода/вывода на 3 В);
  • улучшенное промышленное программирование (EFP).

Флэш-память Intel® для беспроводных устройств производится как по наиболее совершенному на данный момент 90-нанометровому техпроцессу, так и по более широко распространенным техпроцессам 180 нм и 130 нм. Наличие нескольких разделов позволяет системному процессору читать данные из одного раздела, в то время как совершаются операции записи или чтения в другом разделе. Чтение в монопольном режиме осуществляется с частотой до 66 МГц, с длительностью последовательных обращений 11 нс. При чтении в страничном режиме время первого обращения составляет 60 нс, длительность следующих — 20 нс. Модуль памяти полностью работоспособен при напряжении 1,8 В, позволяет производить операцию «чтение во время записи/стирания» в диапазоне от 1,65 В до 1,95 В.

Флэш-память Intel® для беспроводных устройств, работающая от напряжения 1,8 В, позволяет хранить исполняемый код и обрабатываемые данные на одном устройстве флэш-памяти. Исполнение кода осуществляется с частотой 66 МГц с нулевыми состояниями простоя. Данные блоки памяти существуют и в варианте, приспособленном для работы в устройствах с напряжением 3,0 В (W30). Этот тип памяти поставляется в корпусах типа CSP и Staked-CSP с расстоянием между контактами 0,75 мм (BGA-матрица 7×8) и 0,8 мм (BGA-матрица 8×10) соответственно.

Все эти факторы позволяют использовать данные модули памяти в беспроводных устройствах следующего поколения, служащих для передачи голоса и данных.

Чтение во время записи/стирания (RWW/E)

Каждое следующее поколение сотовых и беспроводных устройств имплементирует все больше и больше функций работы с данными, таких как просмотр веб-страниц, передача информации, текстовых сообщений. Реализация подобных функций предъявляет особые требования к устройству — способность обработки увеличивающегося объема данных и высокую пропускную способность — характеристики, достижимые при использовании RWW/E модулей флэш-памяти. Возможность чтения во время записи/стирания позволяет до 40% увеличить скорость, с которой информация может быть записана и считана из памяти.

Полная работоспособность при напряжении 1,8 В

Полная работоспособность при напряжении 1,8 В позволяет работать с флэш-памятью Intel® для беспроводных устройств во всем диапазоне напряжений 1,8 В EIA/JEDEC. Применение памяти, работающей в данном диапазоне напряжений, позволяет использовать и системные логические устройства, работающие в этом же диапазоне, что может способствовать уменьшению общего энергопотребления системы на 60%, что, в свою очередь, значительно увеличивает время жизни батарей, питающих систему. А доступность ввода/вывода 3.0 делает память этого типа решением, полностью пригодным к использованию в системах с питанием 1,8 и 3,0 В.

Пакетно-монопольный и страничный режимы

Пакетно-монопольный и страничный режимы чтения выводят скорость работы подсистемы памяти сотового телефона на новый уровень производительности, при этом возможность появления «узких мест» при обращении к памяти исчезает.

Различные объемы

Флэш-память Intel® для беспроводных устройств поставляется в модулях объемами 32, 64 и 128 Мбит, что позволяет удовлетворить разнообразие существующих запросов и обеспечить возможности будущего развития.

Улучшенное промышленное программирование (EFP)

EFP предоставляет возможность наиболее быстрого промышленного программирования флэш-памяти. Использование нового программного алгоритма позволяет удвоить производительность программистов, тем самым значительно сокращая издержки.

Встраиваемые модули флэш-памяти Intel® StrataFlash (J3)

Встраиваемые модули флэш-памяти Intel® StrataFlash (J3) успешно воплощают в жизнь надежную и проверенную временем технологию «два-бита-на-одну-ячейку», позволяющую создавать вдвое больше памяти на подложке того же размера, NOR-память больших объемов по низкой цене. Второе поколение памяти J3 изготавливается по техпроцессу 180 нм, выгодно отличается исключительной надежностью и будет поддерживаться производителем до конца этого десятилетия. Семейство модулей памяти J3 идеально подходит для большинства традиционных интегрированных систем и поставляется в модулях объемом от 32 до 256 Мбит (32 Мбайт), что позволяет с легкостью увеличивать объем памяти системы с ростом объемов кода и данных.

Модули памяти J3 установили новый уровень скорости чтения информации, обеспечив работу со страницами памяти размерностью как 8, так и 4 слова. Страничный режим работы с памятью позволяет считывать информацию со скоростью в 3 раза быстрее, чем при асинхронном режиме чтения, распространенном среди стандартных модулей флэш-памяти. Семейство J3 также обладает высокоскоростным интерфейсом для работы со всеми процессорами Intel Xscale®, а также позволяющим легко работать с наборами микросхем ведущих производителей. Данные модули обладают улучшенными характеристиками безопасности за счет наличия возможности «одноразового программирования» (Selectable One Time Programming), что дает возможность разработчику навсегда «запереть» любую часть массива флэш-памяти с целью сохранения программного кода или данных до конца жизни устройства.

Сочетание модулей памяти J3 и ПО Intel Flash, распространяемого вместе с продукцией без необходимости дополнительных авторских отчислений (royalty-free software), создает удачное, удобное в работе одночиповое решение, подходящее как для выполнения программного кода, так и для хранения данных.

Встраиваемые модули флэш-памяти Intel StrataFlash® (J3) поставляются в корпусах типа TSOP или BGA, причем и тот, и другой вариант доступен как в стандартном исполнении, так и в исполнении без содержания свинца. 56-контактный корпус TSOP используется для облегчения перевода на модули J3 уже существующих устройств, а 64-контактный BGA создает возможность реализации концепции «система-в-корпусе», а также позволяет быть уверенным в долговременной совместимости этого компонента с последующими модификациями на уровне контактных площадок.

Особенности модулей памяти J3:

  • Работа в диапазоне от 2,7 до 3,6 В.
  • Модули объемом 32, 64, 128, 256 Мбит.
  • Быстрое время доступа в страничном режиме с размером страницы 8 слов:
    • эффективное время доступа 36 нс для модулей 32 Мбит;
    • эффективное время доступа 36 нс для модулей 64 Мбит;
    • эффективное время доступа 37 нс для модулей 128 Мбит;
    • эффективное время доступа 38 нс для модулей 256 Мбит.
  • Корпуса TSOP и BGA — как стандартные, так и без содержания свинца.
  • Конфигурируемый ×8/×16 ввод/вывод.
  • Возможность «одноразового программирования».
  • Многоуровневая архитектура расположения ячеек, значительно снижающая издержки.
  • ПО, не требующее дополнительных лицензионных отчислений для большинства устройств.
  • Работа в широком температурном диапазоне от –40 до +85 °С.
  • Высокая надежность: 100 000 циклов «запись-чтение», срок службы до 20 лет.

Встраиваемые модули флэш-памяти Intel® StrataFlash (P30)

Встраиваемые модули флэш-памяти Intel StrataFlash® (P30) — наиболее эффективное, с точки зрения цены за бит, решение компании Intel в рыночном сегменте NOR флэш-памяти для интегрированных систем, производящееся по техпроцессу 130 нм. P30 — это уже четвертое поколение семейства памяти Intel StrataFlash®, мирового лидера мультибитной технологии, позволяющей хранить несколько бит информации в одной ячейке. Модули памяти P30 полностью соответствуют требованиям рынка встраиваемых компонентов и способны удовлетворить потребности производителей бытовой электроники, запросы промышленных потребителей и требования коммуникационной отрасли, предоставляя единое решение для хранения программного кода и обрабатываемой информации. Объемы поставляемых модулей памяти варьируются от 64 Мбит до 1 Гбит, есть различные варианты корпусов. Высокая скорость доступа, режимы повышенной безопасности и низкое энергопотребление делает P30 незаменимым элементом интегрированных систем.

Производительность

Память P30 устанавливает новые стандарты скорости считывания данных, обеспечивая синхронный монопольно-пакетный и асинхронный страничный режим чтения, что значительно ускоряет работу подсистемы памяти и обеспечивает высокий уровень производительности. Инженеры-дизайнеры получают в свое распоряжение огромный набор разнообразных высокопроизводительных режимов чтения, начиная от времени доступа 85 нс при работе в асинхронном режиме до пакетно-монопольного режима с нулевым временем простоя на частоте 40 МГц.

Разнообразные объемы и корпуса

Объемы модулей флэш-памяти P30 варьируются от 64 Мбит до 1 Гбит, что значительно облегчает процедуру апгрейда в пределах одного типа корпусов. Предлагаются корпуса типа TSOP, Easy BGA и Intel QUAD+ SCSP. 56-контактный TSOP-корпус является промышленным стандартом для сегмента интегрированных устройств, а 64-контактный Easy BGA создает возможность реализации концепции «система-в-корпусе» и дает уверенность в совместимости контактных площадок. Корпус Intel QUAD+ SCSP предназначен для маленьких контактных площадок систем ограниченного размера.

Функции безопасности

Модули P30 предлагают набор функций, позволяющий разработчикам увеличить уровень безопасности системы. Одна из таких функций — надежная схема мгновенной блокировки области памяти, защищающая от несанкционированной записи. Для реализации действительно выдающихся характеристик безопасности модуль Р30 содержит четыре блока «одноразового программирования» в основном массиве и, кроме того, 2112 регистров, которые могут быть индивидуально запрограммированы пользователем без возможности последующего изменения, а также используются для хранения кодов доступа, идентификационного номера устройства или других данных.

Основные характеристики модулей памяти P30:

  • самый маленький размер кристалла для 256-мегабитной флэш-памяти;
  • наиболее эффективное с точки зрения цены за бит решение компании Intel;
  • проверенное временем четвертое поколение многоуровневой архитектуры расположения ячеек;
  • широкий диапазон модулей с разными объемами памяти — 64, 128, 256 Мбит и 1 Гбит;
  • разнообразные варианты корпусов TSOP, Easy BGA и Intel QUAD+ SCSP;
  • доступны в традиционном исполнении и без содержания свинца;
  • высокая скорость асинхронного доступа — 85 нс;
  • монопольно-пакетный режим на частоте 40 МГц для быстрого исполнения программного кода;
  • напряжение питания 1,8 В, диапазон постоянного чтения-записи 1,7–3,6 В;
  • работа в широком температурном диапазоне от –40 до +85 °С;
  • разнообразные функции защиты данных;
  • ПО, не требующее дополнительных лицензионных отчислений;
  • высокая надежность — не менее 100 000 циклов записи-стирания на модуль.

Большой выбор флэш-памяти компании Intel позволяет найти наиболее подходящий продукт для приложения, и, когда возникает вопрос о выборе модулей флэш-памяти, имеет смысл доверять проверенному качеству, стандартам надежности и высокому уровню технической поддержки продукции Intel.

Таблица. Параметры моделей флэш$памяти Intel для встраиваемых систем

Более подробно с линейкой флэш-памяти Intel® можно ознакомиться на сайте компании по адресу: http://www.intel.com/design/flash/index.htm?iid=ipp_embed+flash.

Скачать статью в формате PDF  Скачать статью Компоненты и технологии PDF

 


Другие статьи по данной теме:

Сообщить об ошибке