序列SPI NOR快閃記憶體VS並行NOR快閃記憶體

      NOR快閃記憶體由於其可靠的資料儲存而已在嵌入式裝置中廣泛使用了很長時間。對於某些低功耗應用，序列SPI NOR快閃記憶體變得比並行NOR快閃記憶體裝置更受歡迎。與序列SPI NOR快閃記憶體相比，並行NOR快閃記憶體具有並行性，因此吞吐量更高。但是隨著序列SPI NOR快閃記憶體裝置中多通道（2-8條並行資料線）支援的出現，它現在在低功耗裝置中變得越來越流行。這些快閃記憶體裝置主要用於嵌入式系統中以儲存引導程式碼，有時還用作儲存元素。這些引導裝置使用就地執行（在此稱為XIP）方法來執行本機儲存裝置中的程式碼。XIP方法與程式碼在執行之前首先從其起始位置移動的方法形成對比。由於無需在執行之前移動程式碼，XIP方法通常會減少所需的記憶體元件數量並縮短啟動時間。SPI器件的新創新，例如八進位制傳輸格式和DDR操作，使它們能夠以極高的速度使用並改善系統效能。本文介紹了可用於利用儲存裝置提供的XIP功能的系統級別和儲存裝置策略。
 
序列VS並行NOR器件
 
      NOR裝置有兩種主要型別：序列和並行。序列SPI NOR快閃記憶體提供透過小引腳數序列介面（例如SPI）的訪問。這些器件由於引腳數少且封裝尺寸小，因此是針對成本和尺寸受限的應用的。儘管並行NOR裝置具有更寬的介面，因此具有更高的效能，但與序列裝置相比，它需要更大的封裝和更高的成本。這就是為什麼序列SPI NOR快閃記憶體裝置通常出現在空間和功耗受限的設計中的原因，例如手持裝置，儀表和感測器，機頂盒（STB）和印表機，本地路由器和硬碟驅動器。並行NOR裝置的XIP效能比序列SPI NOR快閃記憶體好得多，但是由於其低成本和低功耗，序列SPI NOR快閃記憶體裝置已在嵌入式系統中變得越來越流行。對於並行NOR，典型頻寬在133 MHz時鐘上可獲得250 MBps，而對於序列SPI NOR快閃記憶體，典型速度為108 MHz時鐘為54 MBps。
 
序列或非序列裝置
 
      序列 裝置使用I2C，Microwire和SPI等協議與儲存器介面。所有這些協議都使用一條/兩條資料線來與裝置介面。SPI協議的最新增強功能，例如引入了雙模式，四模式和八進位制模式以及執行DDR操作的能力，使SPI成為更高吞吐量的首選。SPI最初是由兩根資料線和一條時鐘線組成的三線協議，但是由於嵌入式裝置對吞吐量的更高要求，各種供應商已經引入了新的多通道協議來改善裝置的效能。
 

 

 
      透過改進的SPI裝置中還引入了雙重資料速率協議，這進一步推動了吞吐量的界限。圖1顯示了SDR工作頻率為108 MHz，DDR頻率為133 MHz的各種SPI裝置的吞吐量。新的SPI器件即將面市，它在SDR中提供高達133 MHz的頻率支援，在DDR模式下提供80 MHz的支援，分別導致133MBps和160MBps的吞吐量。這些創新已大大縮小了並行和NOR快閃記憶體裝置之間的差距，為高吞吐量要求的系統提供了一種低成本解決方案。