FLASH atmintys yra daugumoje įrenginių, turinčių mikrovaldiklį arba mikroprocesorių. Jų panaudojimas priverstinis yra dėl vis augančio šiuolaikinių aplikacijų sudėtingumo lygio. Vienas iš labiausiai sudėtingų technologiniu atžvilgiu sistemas gamina įmonė „GigaDevice“. FLASH atmintys debiutavo jau XX amžiaus aštuoniasdešimtais metais, o jų svarbiausias atributas turėjo būti mechaninis atsparumas virpėjimui. Pasirodė, kad šie sprendimai turi taip pat daugybę kitų privalumų.
FLASH atmintys yra daugumoje įrenginių, turinčių mikrovaldiklį arba mikroprocesorių. Jų panaudojimas yra priverstinis dėl vis augančio šiuolaikinių aplikacijų sudėtingumo lygio. Vienas iš labiausiai sudėtingų technologiniu atžvilgiu sistemas gamina įmonė „GigaDevice“.
FLASH atmintys debiutavo jau XX amžiaus aštuoniasdešimtais metais, o jų svarbiausias atributas turėjo būti mechaninis atsparumas virpėjimui. Pasirodė, kad šie sprendimai turi taip pat daugybę kitų privalumų.
NAND ar NOR?
FLASH atmintys, parengtos įmonės „Toshiba“, yra NAND ir NOR variantų. Nuo pat pradžių buvo aišku, kad abi struktūros turi tiek privalumų, tiek ir trūkumų. Schemos leidžia geriau suprasti jų savybes ir veikimo skirtumus. Šiuose sprendimuose kiekvienas tranzistorius su dvigubais vartais saugo 1 informacijos bitą. Galima pastebėti, kad panašiame silicio paviršiuje daugiau informacijos patalpinsime NAND struktūroje.
NAND FLASH ir NOR FLASH atminties ląstelių schemų palyginimas
Abiejų technologijų savybės
NAND vartai, kaip pagrindinis kiekvienos atminties ląstelės elementas (arba kitos integrinės sistemos), užima mažiausia vietos silicio struktūroje. NAND tipo atmintys turi trumpiausią užrašymo ir skaitymo laiką, nes duomenys skaitomi ir užrašomi ištisais blokais, o ne kaip tai yra įmanoma NOR atminčių atveju – pavienėmis ląstelėmis.
Laisva prieiga, tai NOR tipo atminčių savybė, kurios dėka galima gauti trumpesnius prieigos laikus prie mažesnių duomenų porcijų. Tuo tarpu NAND tipo atmintys turi net 10 kartų ilgesnį gyvybingumą, tai yra užrašymo ir trynimo ciklų skaičių. Tai pageidautina masinėse atmintyse, nes saugomi duomenys dažnai keičiami.
NAND ir NOR taikymas
Galimybės naudoti abiejų tipų atmintis žymiai skiriasi tarpusavyje. Dėl kainos ir talpos santykio, masinėse atmintyse turinčiose saugoti pvz. multimedijos failus (tokius kaip grafika arba audio failai) naudojama visų pirma NAND atmintis.
NOR struktūros atmintys pasiteisina bendradarbiaujant su mikroprocesoriais be programos atminties. Jose esančios funkcijos, vadinamos „error correction“, neįmanoma įdiegti NAND FLASH tipo atmintyse. Funkcija „error correction“ leidžia saugoti mikrovaldiklio arba mikroprocesoriaus instrukcijas, kurioms besąlygiškas pirmumas yra duomenų perdavimas be klaidų. Reikalavimas yra galimai greičiausias nedidelio duomenų kiekio grąžinimas, tačiau tuo pačiu nėra būtina didelė šios atminties talpa.
Išorinė atmintis
Išorinės atminties panaudojimas, net esant didžiausiems mikrovaldikliams, yra būtinas tuo atveju, kai vykdomas:
- didelės rezoliucijos TFT ekranų aptarnavimas,
- didelio kiekio multimedijų (grafikos) saugojimas.
Dar geresnis FLASH atminties panaudojimo pavyzdys atrodo yra sistema paremta mikroprocesoriumi. Mikroprocesoriai neturi vidinės programos atminties, o būna ir taip, kad neturi vidinės duomenų atminties. Tokiais atvejais visi duomenys, apdorojami mikroprocesoriaus, privalo būti saugomi išorinėse atmintyse.
Papildomos galimybės
NAND FLASH privalumas yra didelių duomenų porcijų didelis skaitymo greitis. NAND FLASH atmintys naudojasi lygiagrečiomis sąsajomis, kaip ir nuosekliomis – tai leidžia taupyti išteklius. Tačiau net naudojant nuoseklias sąsajas galima pasiekti didelį perdavimo greitį. Taip yra pvz., dėl sąsajos SPI su darbo pasirinktimi Dual-SPI i QSPi režimu naudojimo. Yra galimybė keturis kartus padidinti magistralės pralaidumą esant tam pačiam darbo dažniui. Tai reiškia, kad naudojant sąsają QSPI, duomenų siuntimo greitis sieks net 480 Mbit/s, kai magistralės darbo dažnis 120 MHz.
„GigaDevice“ produktai
„GigaDevice“ yra trečias didžiausias SPI NOR FLASH atminčių gamintojas pasaulyje. Tiekia naujausius technologinius sprendimus pastovių atminčių ir mikrovaldiklių su ARM šerdimi. Įmonė veikia nuo 2005 m., o jos būstinė yra Pekine. Turi daugiau nei 140 technologinių patentų. Pirma į rinką įvedė pirmą tipo SPI NAND FLASH atmintį su WSON8 korpusu.
„GigaDevice“ atminčių privalumai
Visos „GigaDevice“ siūlomos atmintys komunikuojasi per SPI sąsają. Tai leidžia pasiekti aukštus darbo dažnius, t. y. 80 MHz, 104 MHz ir 120 MHz, o tai sąsajai SPI atitinkamai yra 80, 104 ir 120 Mb/s. GD25LQ serijos atmintys gali dirbti net 133 MHz dažniu.
Labiau reiklioms aplikacijoms atmintyse įdiegta sąsajos dual-SPI bei quad-SPI (QSPI). Dėl panaudotų 2 (dual-SPI) arba 4 GPIO linijų (QSPI) vietoje vienos kryties įvesties ir išvesties linijų (MOSI bei MISO) padidintas pagrindinis pralaidumas atitinkamai du ir keturis kartus.
1 lentelė. Visų serijų FLASH atminčių „GigaDevice“ pasiūlos rinkinys
SPI NOR FLASH atmintys
Svarbiausią „GigaDevice“ produktų grupę sudaro atmintys NOR FLASH. Visos atmintys prieinamos pramoninės temperatūros diapazone nuo -40 °C iki 85 °C, o tai ženkliai padidina potencialių panaudojimų apimtį. Turi platų prieinamų korpusų pasirinkimą, pradedant nuo visuotinai naudojamų SOP8 ir TSSOP8 ir mažiausi korpusai USON8.
Verta pažymėti, kad įmonė „GigaDevice“ kaip viena iš nedaugelio siūlo ir plečia NOR FLASH atmintis.
FLASHNOR serijos
NOR FLASH atmintys įmonės apima 4 produktų serijas:
- GD25LQ darbinė įtampa 1,8 V,
- GD25Q dirba diapazone nuo 2,7 V iki 3,6 V;
- GD25D taip pat dirba diapazone nuo nuo 2,7 V iki 3,6 V;
- GD25VQ, kurių darbo diapazonas, tai nuo 2,3 V iki 3,6 V.
Serijos GD25(L)Q bei GD25VQ prieinamos su korpusais skirtais BGA montavimui.
SPI NAND FLASH atmintys
NAND struktūros atmintys iš „GigaDevice“ pasiūlos sudaro produktų grupė pažymėta kaip GD5F. Siūlomos diapazone nuo 2,7 iki 3,6 V (skiriamos 3 V logikai) bei nuo 1,7 iki 2 V (skiriamos 1,8 V logikai). Visos atmintys dirba 120 MHz dažniu ir gali komunikuotis SPI, dual-SPI bei QSPI sąsajomis. Atmintys būna 1, 2 ir 4 Gbitų talpos, o visos sistemos turi korpusą WSON8, kurio matmenys 6x8 mm.
2 lentelė. Atmintys NAND FLASH iš šeimos GD5F
Apibendrinimas
Dinamiškai besivystanti mikrovaldiklių rinka generuoja augantį NAD ir NOR tipo atminčių poreikį. Tuo labiau, kad įrenginiuose (aplikacijose), sudarytuose panaudojant mikrovaldiklius su įmontuota vidine duomenų atmintimi ir FLASH tipo programa, gali kilti poreikis ją išplėsti, ypač reikliose aplikacijose.
Aukštos kokybės įmonės „GigaDevice“ produktai turi sukurtą poziciją rinkoje. Turi technologijas, kurio dėka gali tenkinti kompleksinių aplikacijų reikalavimus. Oficialus „GigaDevice“ produktų platintojas yra įmonė „Transfer Multisort Elektronik“. TME turi taip pat kvalifikuotą inžinierių personalą, kuris padeda parinkti atitinkamą sprendimą. Daugiau informacijos surasite internetiniame puslapyje www.tme.eu.
