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NOR閃存由于其可靠的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)而已在嵌入式設(shè)備中廣泛使用了很長(zhǎng)時(shí)間。對(duì)于某些低功耗應(yīng)用，串行SPI NOR閃存變得比并行NOR閃存設(shè)備更受歡迎。與串行SPI NOR閃存相比，并行NOR閃存具有并行性，因此吞吐量更高。但是隨著串行SPI NOR閃存設(shè)備中多通道（2-8條并行數(shù)據(jù)線）支持的出現(xiàn)，它現(xiàn)在在低功耗設(shè)備中變得越來(lái)越流行。這些閃存設(shè)備主要用于嵌入式系統(tǒng)中以存儲(chǔ)引導(dǎo)代碼，有時(shí)還用作存儲(chǔ)元素。這些引導(dǎo)設(shè)備使用就地執(zhí)行（在此稱(chēng)為XIP）方法來(lái)執(zhí)行本機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備中的代碼。XIP方法與代碼在執(zhí)行之前首先從其起始位置移動(dòng)的方法形成對(duì)比。由于無(wú)需在執(zhí)行之前移動(dòng)代碼，XIP方法通常會(huì)減少所需的內(nèi)存組件數(shù)量并縮短啟動(dòng)時(shí)間。SPI器件的新創(chuàng)新，例如八進(jìn)制傳輸格式和DDR操作，使它們能夠以極高的速度使用并改善系統(tǒng)性能。本文介紹了可用于利用存儲(chǔ)設(shè)備提供的XIP功能的系統(tǒng)級(jí)別和存儲(chǔ)設(shè)備策略。 串行VS并行NOR器件 NOR設(shè)備有兩種主要類(lèi)型：串行和并行。串行SPI NOR閃存提供通過(guò)小引腳數(shù)串行接口（例如SPI）的訪問(wèn)。這些器件由于引腳數(shù)少且封裝尺寸小，因此是針對(duì)成本和尺寸受限的應(yīng)用的。盡管并行NOR設(shè)備具有更寬的接口，因此具有更高的性能，但與串行設(shè)備相比，它需要更大的封裝和更高的成本。這就是為什么串行SPI NOR閃存設(shè)備通常出現(xiàn)在空間和功耗受限的設(shè)計(jì)中的原因，例如手持設(shè)備，儀表和傳感器，機(jī)頂盒（STB）和打印機(jī)，本地路由器和硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。并行NOR設(shè)備的XIP性能比串行SPI NOR閃存好得多，但是由于其低成本和低功耗，串行SPI NOR閃存設(shè)備已在嵌入式系統(tǒng)中變得越來(lái)越流行。對(duì)于并行NOR，典型帶寬在133 MHz時(shí)鐘上可獲得250 MBps，而對(duì)于串行SPI NOR閃存，典型速度為108 MHz時(shí)鐘為54 MBps。 串行或非串行設(shè)備 串行SPI NOR閃存設(shè)備使用I2C，Microwire和SPI等協(xié)議與存儲(chǔ)器接口。所有這些協(xié)議都使用一條/兩條數(shù)據(jù)線來(lái)與設(shè)備接口。SPI協(xié)議的最新增強(qiáng)功能，例如引入了雙模式，四模式和八進(jìn)制模式以及執(zhí)行DDR操作的能力，使SPI成為更高吞吐量的首選。SPI最初是由兩根數(shù)據(jù)線和一條時(shí)鐘線組成的三線協(xié)議，但是由于嵌入式設(shè)備對(duì)吞吐量的更高要求，各種供應(yīng)商已經(jīng)引入了新的多通道協(xié)議來(lái)改善設(shè)備的性能。 通過(guò)改進(jìn)的SPI設(shè)備中還引入了雙重?cái)?shù)據(jù)速率協(xié)議，這進(jìn)一步推動(dòng)了吞吐量的界限。圖1顯示了SDR工作頻率為108 MHz，DDR頻率為133 MHz的各種SPI設(shè)備的吞吐量。新的SPI器件即將面市，它在SDR中提供高達(dá)133 MHz的頻率支持，在DDR模式下提供80 MHz的支持，分別導(dǎo)致133MBps和160MBps的吞吐量。這些創(chuàng)新已大大縮小了并行和NOR閃存設(shè)備之間的差距，為高吞吐量要求的系統(tǒng)提供了一種低成本解決方案。 |
