MCU 外接SRAM内存扩展方案

只看该作者 · 2016-12-5 17:54

本帖最后由 PSRAM 于 2016-12-5 22:44 编辑

大部分MCU的片上SRAM资源都非常有限，只有几十KB，有256KB的已经非常奢侈。SRAM由于速度比NAND或NOR 闪存的速度快很多，也不存在读写寿命限制问题，因此作为高速数据存储无可取代。

然而，由于MCU的管脚数量有限，一个并行接口的SRAM、或SDRAM却需要3~40个封装管脚，所以很多MCU并不具备外扩SRAM的能力。
串行SRAM是一种解决方案，然而，SRAM比较贵，串行SRAM更加昂贵。

这里介绍一种PSRAM，只要有SPI接口或者QPI接口，就可以实现SRAM的扩展。PSRAM - Pseudo SRAM是一种具有SRAM接口协议（无需刷新，无需DRAM控制器）、具有DRAM单管存储结构的存储器，比SRAM容量大很多，价格便宜很多，比SDRAM容易使用，功耗也低很多。因此，已经得到越来越多的MCU及WiFi-SoC相关厂家的支持。

一个8脚SOP-8封装的SPI/QPI PSRAM，可以提供4MB容量，高达50MB/s的带宽。只要由SPI或QPI接口，就可以使用。而一个13脚的OPI PSRAM，可以提供400MB/s或者3.2Gbps的数据吞吐速率。

目前，主要应用为2G BB的SIP (MXK, SPXD, RXA)、智能语音交互、可穿戴设备的GUI动画显示存储、图片数据缓存等应用。我们的串行PSRAM容量从2MB到8MB，并行PSRAM，容量从4MB到16MB，是MTX、RDX、展X(SPRX)的主力供应商

欢迎交流 SQPI_PSRAM@163.com

只看该作者 · 2016-12-5 19:56

读写带宽是一样的吗？可以加电池/超级电容做掉电保护吗？给个数据表文件先

3万 · 2016-12-5 21:15

不错；

只看该作者 · 2016-12-5 21:29

本帖最后由 PSRAM 于 2016-12-5 22:45 编辑

谢谢关注。

读写带宽是一样的，它的功耗，比SRAM稍高，比SDRAM低。用电池或超级电容当然可以，在一些企业级SSD上有用DRAM或LPDDR2/3做数据buffer，它们比PSRAM功耗高很多，但也是用超级电容做应急电源，确保在系统掉电情况下有足够时间完成数据从DRAM到NAND的写入。

大家可以网上搜索一下锐迪科最新发布的RDA5981 WiFi MCU，它就支持串行PSRAM。这是一种较新的老技术。说老，是因为PSRAM是早期智能手机的主要内存，说新是串口方式的PSRAM （SPI、QPI、OPI），是最近才开始为业界一些主流SoC厂商所采用。

各位如有兴趣，请私信我 SQPI_PSRAM@163.com

1万 · 2016-12-6 20:21

有SPI接口, 我决定这个接口是现在数据带宽的瓶颈, 高达50MB/s的带宽, 起码得 500MHz 的 SCK 频率吧? 什么 MCU 来提供呢?

只看该作者 · 2016-12-6 20:28

airwill 发表于 2016-12-6 20:21
有SPI接口, 我决定这个接口是现在数据带宽的瓶颈, 高达50MB/s的带宽, 起码得 500MHz 的 SCK 频率吧? 什么 M ...

4端口模式，QPI 100MHz SCK时钟频率即可。

1万 · 2016-12-7 07:27

4端口模式，QPI 100MHz SCK时钟频率即可。得去掉控制命令

只是 QPI 也不常见. 不是常见是 MCU 外设. 100MHz 的 SCLK 频率也不低
不过总的说来, 这个器件还是给外扩 SRAM 提供了很好的方案
只是还不知道这器件什么价格

只看该作者 · 2016-12-7 10:05

redleaves 发表于 2016-12-6 20:28
4端口模式，QPI 100MHz SCK时钟频率即可。

兄弟说得很到位。
PSRAM支持最大1024 bytes的数据突发，串行模式有4个字节(1命令，3地址）的固定开销，如果应用中大量的单字节存取，就不合适了，效率很低。如果是语音、图像、图形界面(GUI)的存取，效率就非常高

只看该作者 · 2016-12-7 10:11

airwill 发表于 2016-12-7 07:27
4端口模式，QPI 100MHz SCK时钟频率即可。得去掉控制命令

只是 QPI 也不常见. 不是常见是 MCU 外设. 100M ...

确实，目前的SPI和QPI基本上是为SPI NOR 或SPI NAND设计的，而NAND 和NOR Flash存取速度都比较低，不能有效利用SQPI PSRAM的性能，因此，现在一些比较领先的WiFI-SoC、MCU厂商，在设计是考虑了对这种新器件的支持，大大扩展了产品的应用场景。比较， SRAM还是太贵。
SQPI PSRAM是一种新技术，小型化，高速度，适合于语音、图形/图像（比如动画显示）等数据处理的存储。

价格上，4MB，小几毛$