Macronix: schnelles NOR-Flash
Nicht-flüchtig mit hoher Performance
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Kontrolle des DQS-zu-DQ-Versatzes
Ein DQS-DQ-Versatz kann auftreten, wenn das Routing der Ausgabe-Pins nicht entsprechend angepasst wurde und zeitgleich Störgeräusche auftreten. Insbesondere im Hochgeschwindigkeits-Betrieb ist eine Anpassung des DQS-DQ-Versatzes essentiell. Dazu verfügt das OctaFlash über eine Anpassfunktion, die das System-Interface wesentlich verbessert. Als Alternative zum DQS gibt es das Preambel-Bit Datenmuster, um das Data Eye zu finden. Es ist als bekanntes 16-Bit-Datenmuster implementiert und wird vom SoC/ASIC als Referenz genutzt, um sein eigenes Data-Latch-Strobe-Delay einzustellen. Mittels Konfigurationsregister kann es ein- oder ausgeschaltet werden.
Sehr kalte oder heiße Umgebungen können sich negativ auf Flash-Bausteine auswirken. Macronix hat Bausteine entwickelt, die zuverlässig von –40 bis +85 °C arbeiten. Diese Bausteine setzen eine spezifische NOR-Technologie ein, die die JEDEC-Standards für Ausdauer und Datenerhalt erfüllen. Die OctaFlash-Bausteine erreichen 100.000 Zyklen und 20 Jahre Datenerhalt.
Macronix bietet außerdem ein Programm an Automotive-Bausteinen für den erweiterten Temperaturbereich. Es realisiert die gleichen exzellenten Specs der Standard-Produkte. Bereits 2014 wurde auf der Embedded World in Nürnberg einen Demonstrator für ein Kombi-Instrument vorgestellt, der die Komplexität aktueller Automobilsysteme und Bausteine aufzeigt. Dabei werden serielle und parallele NOR- und NAND-Bausteine eingesetzt. Aus dem parallelen NOR wird gestartet und die Applikation geladen, während das NAND große Datenmengen wie Grafiken aufnimmt und das serielle NOR die Konfigurationsdaten und andere sicherheitsrelevante Daten speichert.
Neben Bausteinen für den Automotive-Sektor (–40 bis +125 °C, mit der Kennzeichnung -R, -S und -T) hat Macronix eine Roadmap mit weiteren spezifischen Produkten für neue Marktsegmente: Die Ultralow-Power-Produktfamilie MX25R arbeitet über einen weiten Versorgungsbereich (1,65 - 3,6 V). Sie realisiert einen Deep-Powerdown-Strom von kleiner 0,5 µA, weshalb sich die MX25R-Serie besonders für IoT-Anwendungen und batteriebetriebene Systeme eignett. Dazu tragen auch die kompakten Gehäuseformen bis hinunter zum Wafer Level Packaging (WLCSP) bei. Serial-NAND-Flash wird immer interessanter als günstiger und kompakter Massenspeicher in platzbeschränkten Anwendungen, bei denen es nicht unbedingt auf maximale Leistung ankommt. Die serielle Schnittstelle bringt zusätzliche Latenz. Im 2. Quartal 2015 hat Macronix eine neue Serie von seriellen NAND-Bausteinen vorgestellt (MX35xx).
Die Dual-Quad-Bausteine mit der Bezeichnung »85« bestehen aus einem Stack mit zwei Chips. Sie bilden einen einfachen Übergang vom klassischen Quad-Baustein zum vollen OctaFlash. Schon heute erreichen sie mit zwei QSPI-Schnittstellen deutlich höhere Datenraten, sofern der passende SoC eingesetzt wird.
Kleine Speichergrößen sind in sehr kompakten Gehäusen bis zum Wafer-Level-Packaging für IoT-Anwendungen verfügbar. Leistungsbegrenzte Applikationen können mit Wide-Range-Bauteilen und Verbrauchsoptimierung umgesetzt werden. Bei noch kleineren Strukturgrößen wird zusätzliche und interne Logik erforderlich, um das aktuelle Qualitäts- und Zuverlässigkeitsniveau zu halten. Andererseits eröffnet dies neue Möglichkeiten zur Integration von Funktionen wie Wear Leveling, die das Entwickeln künftiger Produkte erleichtern.
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