eng
Выпуск #2/2010
Б.Сидоренко.
Компания Atmel представляет новые микросхемы флеш-памяти
Компания Atmel представляет новые микросхемы флеш-памяти
Просмотры: 2828
Компания Atmel широко известна российским разработчикам электроники как производитель 8- и 32-разрядных микроконтроллеров. Но она также является и одним из ведущих производителей энергонезависимой памяти. Atmel имеет в своем портфолио широкий набор устройств энергонезависимой памяти, отличающихся архитектурой, организацией, типом интерфейса, напряжением питания и корпусом. Это дает разработчикам возможность гибкого выбора необходимой микросхемы в зависимости от поставленных задач.
Флеш-память с параллельным интерфейсом. Серии AT29BVxxx, AT29Cxxx, AT29LVxxx, AT49BVxxx
Atmel предлагает широкий набор микросхем флеш-памяти с параллельным интерфейсом в различных конфигурациях для современных приложений. Первое поколение – устройства серии AT29 – были разработаны для приложений, требующих в процессе работы обновления небольших объемов данных из всего массива памяти. Наиболее примечательной особенностью данной серии является малый размер сектора – от 64 до 256 байт. Такая организация – это оптимальное решение для хранения программного кода и данных в одном ПЗУ. Микросхемы серии AT29 доступны с объемом памяти от 512 Кбит до 4 Мбит и напряжением питания 2,7–3,6 В или 4,5–5,5 В, время доступа составляет от 70 до 250 нс, число циклов перезаписи не менее 10000.
Микросхемы серии AT49 производятся по усовершенствованной КМОП-технологии, что позволило повысить скорость доступа и снизить время стирания, а также обеспечило более низкое энергопотребление. В настоящее время доступны микросхемы только двух номиналов памяти – 32 и 64 Мбит, но в различных вариантах исполнения. Удобным технологическим решением является организация в массиве памяти загрузочного блока (boot block) с отдельными командами защиты его от стирания. Загрузочный блок может располагаться в старших адресах памяти (буква Т в наименовании) или в младших адресах. Напряжение питания микросхем серии AT49 составляет 2,7–3,6 В, время доступа 70 нс, число циклов перезаписи не менее 100000. Существуют версии микросхем с дополнительными защитными функциями (буква S в наименовании). Помимо стандартной защиты пользователь может запереть до восьми или тридцати двух блоков памяти (в зависимости от емкости). Выбранные блоки памяти не могут быть изменены или стерты стандартными средствами. Полный перечень доступных микросхем флеш-памяти с параллельным интерфейсом представлены в табл.1.
Однако микросхемы с параллельным интерфейсом имеют свои недостатки. Например, большие габариты корпуса и высокое энергопотребление. Также для проведения операций записи-чтения необходимо работать с тремя шинами: адреса, данных и управления, что приводит к увеличению площади печатной платы. Решением проблемы является переход к последовательной шине обмена данными.
Флеш-память с последовательным интерфейсом. Серии AT25Fxxx, AT25FSxxx, AT25DFxxx, АT26DFxxx, AT45DBxxx
Компания Atmel производит флеш-память с последовательным интерфейсом уже более 12 лет – с 1997 года. В 2008 Atmel занимала четвертое место среди поставщиков последовательной флеш-памяти с долей рынка 15,6% (рис.1). В настоящее время потребителям доступны четыре серии последовательной флеш-памяти.
Серии AT25Fxxx, AT25FSxxx и AT25DF/26xxx состоят из микросхем, совместимых по выводам с последовательным ЭСППЗУ (интерфейс SPI) производства Atmel. Это дает потребителям возможность в случае необходимости заменить микросхему ЭСППЗУ на флеш-память большего объема без изменения разводки печатной платы.
Микросхемы серий AT25Fxxx (крупные сектора – 64 Кбайт) и AT25FSxxx (высокая скорость, малые сектора – 4 Кбайт) в настоящее время представлены одним устройством и имеют емкость 512 Кбит и 1 Мбит соответственно.
Микросхемы серии AT25DF/26xxx совместимы по выводам с микросхемами серии AT25Fxxx от Atmel и 25-й серии других производителей и имеют сектора объемом 4, 32, 64 Кбайт. В них реализованы функция индивидуальной защиты сектора от записи и однократно записываемый регистр безопасности 128 байт. AT25DF/26xxx поддерживают поблочное (секторное) стирание. Гарантированное количество циклов перезаписи – 100 000. Устройства этих серий доступны в 8-выводных корпусах SOIC (широкий и узкий) и компактном UDFN (рис.2).
В ближайшем будущем планируется выпуск устройств и в 11-выводном корпусе dBGA (3 вывода не активны) (рис.3).
Напряжение питания составляет от 2,7 до 3,6 В для большинства микросхем. Новая AT25DF081 поддерживает напряжение питания от 1,65 до 1,95 В и предназначена для портативных мобильных применений с батарейным питанием.
Параметры микросхем серий AT25Fxxx, AT25FSxxx и AT25DF/26xxx приведены в табл.2.
Серия AT45DBxxx DataFlash значительно расширила возможности SPI флеш-памяти благодаря широкому функционалу, высокой надежности и низкой стоимости. В DataFlash реализованы дополнительные функции защиты данных. В том числе 128-байтный регистр безопасности (64 байта доступны для однократного программирования пользователем, 64 байта запрограммированы производителем, содержат уникальный идентификационный код и не могут быть изменены), продвинутая защита секторов памяти микросхемы, позволяющая защищать каждый сектор отдельно, и функция lockdown, запрещающая модификацию любого набора секторов, которые становятся доступны только для чтения.
Весь объем памяти микросхем DataFlash разделяется на блоки, сектора и страницы. Такая архитектура оптимально подходит для одновременного хранения данных различного типа (программный код, параметры, данные) без расходования впустую больших объемов памяти из-за распределения больших секторов памяти данным различного типа. Предусмотрен гибкий режим стирания данных – постранично, блоками, секторами и полностью чип. Небольшой размер страниц позволяет изменять содержимое ячеек памяти с меньшими затратами электроэнергии, а также устраняет необходимость применения внешних буферов ОЗУ (RAM) большого объема. Более того, для ускорения процесса обмена данными в микросхемы серии DataFlash интегрированы два СОЗУ (Static RAM) буфера с объемом, равным размеру страницы каждый. Наличие буферов обеспечивает реализацию механизма "чтение-модификация-запись", благодаря чему данные во флеш-памяти, с точки зрения внешнего устройства, можно изменять побайтно (эмуляция EEPROM).
Устройства серии DataFlash доступны в 8-выводных корпусах SOIC (широкий и узкий) и MLF (VDFN). Для старших версий предусмотрены варианты в 28-выводных корпусах. Напряжение питания составляет от 2,7 до 3,6 В, наиболее популярные микросхемы плотностью от 4 до 32 Мбит поддерживают режим питания от 2,5 В (см. табл.2).
Компания Atmel планирует и дальше развивать и совершенствовать семейство флеш-памяти с последовательным интерфейсом. В перспективе микросхема AT45DBxxxE будет иметь тактовую частоту до 100 МГц, напряжение питания от 1,8 В, 2-бит механизм чтения/записи (Dual I/O).
Семейство флеш-памяти AT25 будет расширено за счет выпуска новых устройств с 4-бит механизмом чтения/записи (Quad I/O). В настоящее время уже доступна первая микросхема этой серии – AT25DQ161 емкостью 16 Мбит. Тактовая частота новых схем также достигнет 100 МГц.
Как показывает практика, применение последовательного интерфейса более удобно с многих точек зрения. Оно позволяет снизить необходимое количество линий ввода/вывода, а следовательно, размера микросхемы и печатной платы, уменьшить энергопотребление системы в целом. Быстродействие микросхем памяти с последовательным интерфейсом приближается к микросхемам с параллельным интерфейсом. Все это способствует более широкому применению подобных решений в конечных приложениях и еще раз подтверждает, что компания Atmel является новатором среди производителей последовательной флеш-памяти и предлагает одни из самых продвинутых продуктов в этой нише.
Литература
Сайт производителя http://www.atmel.com/products/DataFlash/
Материалы для дистрибьюторов: Memory Business Unit, Serial Memory Solutions, First Quarter, 2010.
Atmel предлагает широкий набор микросхем флеш-памяти с параллельным интерфейсом в различных конфигурациях для современных приложений. Первое поколение – устройства серии AT29 – были разработаны для приложений, требующих в процессе работы обновления небольших объемов данных из всего массива памяти. Наиболее примечательной особенностью данной серии является малый размер сектора – от 64 до 256 байт. Такая организация – это оптимальное решение для хранения программного кода и данных в одном ПЗУ. Микросхемы серии AT29 доступны с объемом памяти от 512 Кбит до 4 Мбит и напряжением питания 2,7–3,6 В или 4,5–5,5 В, время доступа составляет от 70 до 250 нс, число циклов перезаписи не менее 10000.
Микросхемы серии AT49 производятся по усовершенствованной КМОП-технологии, что позволило повысить скорость доступа и снизить время стирания, а также обеспечило более низкое энергопотребление. В настоящее время доступны микросхемы только двух номиналов памяти – 32 и 64 Мбит, но в различных вариантах исполнения. Удобным технологическим решением является организация в массиве памяти загрузочного блока (boot block) с отдельными командами защиты его от стирания. Загрузочный блок может располагаться в старших адресах памяти (буква Т в наименовании) или в младших адресах. Напряжение питания микросхем серии AT49 составляет 2,7–3,6 В, время доступа 70 нс, число циклов перезаписи не менее 100000. Существуют версии микросхем с дополнительными защитными функциями (буква S в наименовании). Помимо стандартной защиты пользователь может запереть до восьми или тридцати двух блоков памяти (в зависимости от емкости). Выбранные блоки памяти не могут быть изменены или стерты стандартными средствами. Полный перечень доступных микросхем флеш-памяти с параллельным интерфейсом представлены в табл.1.
Однако микросхемы с параллельным интерфейсом имеют свои недостатки. Например, большие габариты корпуса и высокое энергопотребление. Также для проведения операций записи-чтения необходимо работать с тремя шинами: адреса, данных и управления, что приводит к увеличению площади печатной платы. Решением проблемы является переход к последовательной шине обмена данными.
Флеш-память с последовательным интерфейсом. Серии AT25Fxxx, AT25FSxxx, AT25DFxxx, АT26DFxxx, AT45DBxxx
Компания Atmel производит флеш-память с последовательным интерфейсом уже более 12 лет – с 1997 года. В 2008 Atmel занимала четвертое место среди поставщиков последовательной флеш-памяти с долей рынка 15,6% (рис.1). В настоящее время потребителям доступны четыре серии последовательной флеш-памяти.
Серии AT25Fxxx, AT25FSxxx и AT25DF/26xxx состоят из микросхем, совместимых по выводам с последовательным ЭСППЗУ (интерфейс SPI) производства Atmel. Это дает потребителям возможность в случае необходимости заменить микросхему ЭСППЗУ на флеш-память большего объема без изменения разводки печатной платы.
Микросхемы серий AT25Fxxx (крупные сектора – 64 Кбайт) и AT25FSxxx (высокая скорость, малые сектора – 4 Кбайт) в настоящее время представлены одним устройством и имеют емкость 512 Кбит и 1 Мбит соответственно.
Микросхемы серии AT25DF/26xxx совместимы по выводам с микросхемами серии AT25Fxxx от Atmel и 25-й серии других производителей и имеют сектора объемом 4, 32, 64 Кбайт. В них реализованы функция индивидуальной защиты сектора от записи и однократно записываемый регистр безопасности 128 байт. AT25DF/26xxx поддерживают поблочное (секторное) стирание. Гарантированное количество циклов перезаписи – 100 000. Устройства этих серий доступны в 8-выводных корпусах SOIC (широкий и узкий) и компактном UDFN (рис.2).
В ближайшем будущем планируется выпуск устройств и в 11-выводном корпусе dBGA (3 вывода не активны) (рис.3).
Напряжение питания составляет от 2,7 до 3,6 В для большинства микросхем. Новая AT25DF081 поддерживает напряжение питания от 1,65 до 1,95 В и предназначена для портативных мобильных применений с батарейным питанием.
Параметры микросхем серий AT25Fxxx, AT25FSxxx и AT25DF/26xxx приведены в табл.2.
Рис.1. Поставщики последовательной флеш-памяти (данные 2009 г.)
Серия AT45DBxxx DataFlash значительно расширила возможности SPI флеш-памяти благодаря широкому функционалу, высокой надежности и низкой стоимости. В DataFlash реализованы дополнительные функции защиты данных. В том числе 128-байтный регистр безопасности (64 байта доступны для однократного программирования пользователем, 64 байта запрограммированы производителем, содержат уникальный идентификационный код и не могут быть изменены), продвинутая защита секторов памяти микросхемы, позволяющая защищать каждый сектор отдельно, и функция lockdown, запрещающая модификацию любого набора секторов, которые становятся доступны только для чтения.
Рис.2. AT25F512B в 8-выводном корпусе UDFN
Весь объем памяти микросхем DataFlash разделяется на блоки, сектора и страницы. Такая архитектура оптимально подходит для одновременного хранения данных различного типа (программный код, параметры, данные) без расходования впустую больших объемов памяти из-за распределения больших секторов памяти данным различного типа. Предусмотрен гибкий режим стирания данных – постранично, блоками, секторами и полностью чип. Небольшой размер страниц позволяет изменять содержимое ячеек памяти с меньшими затратами электроэнергии, а также устраняет необходимость применения внешних буферов ОЗУ (RAM) большого объема. Более того, для ускорения процесса обмена данными в микросхемы серии DataFlash интегрированы два СОЗУ (Static RAM) буфера с объемом, равным размеру страницы каждый. Наличие буферов обеспечивает реализацию механизма "чтение-модификация-запись", благодаря чему данные во флеш-памяти, с точки зрения внешнего устройства, можно изменять побайтно (эмуляция EEPROM).
Устройства серии DataFlash доступны в 8-выводных корпусах SOIC (широкий и узкий) и MLF (VDFN). Для старших версий предусмотрены варианты в 28-выводных корпусах. Напряжение питания составляет от 2,7 до 3,6 В, наиболее популярные микросхемы плотностью от 4 до 32 Мбит поддерживают режим питания от 2,5 В (см. табл.2).
Компания Atmel планирует и дальше развивать и совершенствовать семейство флеш-памяти с последовательным интерфейсом. В перспективе микросхема AT45DBxxxE будет иметь тактовую частоту до 100 МГц, напряжение питания от 1,8 В, 2-бит механизм чтения/записи (Dual I/O).
Семейство флеш-памяти AT25 будет расширено за счет выпуска новых устройств с 4-бит механизмом чтения/записи (Quad I/O). В настоящее время уже доступна первая микросхема этой серии – AT25DQ161 емкостью 16 Мбит. Тактовая частота новых схем также достигнет 100 МГц.
Рис.3. AT25ВF081 в 11-выводном корпусе dBGA
Как показывает практика, применение последовательного интерфейса более удобно с многих точек зрения. Оно позволяет снизить необходимое количество линий ввода/вывода, а следовательно, размера микросхемы и печатной платы, уменьшить энергопотребление системы в целом. Быстродействие микросхем памяти с последовательным интерфейсом приближается к микросхемам с параллельным интерфейсом. Все это способствует более широкому применению подобных решений в конечных приложениях и еще раз подтверждает, что компания Atmel является новатором среди производителей последовательной флеш-памяти и предлагает одни из самых продвинутых продуктов в этой нише.
Литература
Сайт производителя http://www.atmel.com/products/DataFlash/
Материалы для дистрибьюторов: Memory Business Unit, Serial Memory Solutions, First Quarter, 2010.
Отзывы читателей
