【干货！】物联网时代，各类存储解决方案的比较以及PSRAM...

小强要强 · 发表于 2017-7-12 23:34:54

存储器粗略的可以分为

1. 非挥发性存储器，如NAND、NOR Flash，数据在掉电后不会丢失。这类存储器通常速度比较慢，可以做资料和大数据存储。

2. 挥发性存储器，如DRAM、SRAM。它们通常速度较快，但数据在掉电后会丢失，通常被用作程序存储器、数据缓存(buffer)。

3. 新一代的存储器：如ReRAM, MRAM, FRAM等，他们的特点是结合了上述两种存储器的优点：运行速度快，掉电不丢失。目前，他们的一些局限在于容量还不能做得很大，所以还无法实现DRAM或NAND能实现的容量密度；或者再单位bit的成本，还无法与传统存储器竞争。

4. PSRAM：pseudo SRAM，伪SRAM。它具有类SRAM的接口协议：给出地址、读、写命令，就可以实现存取，不像DRAM需要memory controller来控制内存单元定期数据刷新，因此结口简单；但它的内核是DRAM架构：1T1C一个晶体管一个电容构成存储cell，而传统SRAM需要6T即六个晶体管构成一个存储cell。由此结合，他可以实现类SRAM的接口有可实现较大的存储容量。（我们都知道大容量SRAM非常贵）

早期的PSRAM制造商包括Samsung、Micron等巨头，广泛用于最早期的智能手机。那时候的手机内存有192MB、384MB等现在看起来非常小的容量。但很快，就进入到LPDDR1、LPDDR2、LPDDR3到如今的LPDDR4.

然而，PSRAM如今仍然在大规模的使用，只是一般人不知道、看不见而已：在M、S、R三大2G base band芯片供应商里，都集成有32MB的PSRAM，只不过他们都是以SiP的形式出现，封在芯片里面你看不见。

物联网时代，赋予了PSRAM新的活力，尤其在语音交互领域，PSRAM以其小封装、大容量、低成本，开始显露器独特优势。

在一些智能语音交互的场合，有些语音数据来自云端，pSRAM能很好的提供数据缓冲作用，解决网络数据的不稳定问题，以提供稳定、平滑的语音服务。例如：儿童对着一个玩具娃说，“我要听葫芦娃的故事”，玩具娃识别请求后，会在云端找到相关故事，以流媒体传送的方式，播放该故事。由于有PSRAM做data buffer，即使在不是很稳定的环境里，故事也会非常流畅的播放。

同样，在一些网络收音机中，使用PSRAM，能够是声音播放非常平滑，提供优越的用户体验。

为追求小型化，现在已经有串行化的PSRAM:

1. SPI PSRAM: 8-pin SOP封装，最高速率可以达到104MHz, 具有片选CS、CLK、SI、SO 4个信号脚。

2. QPI PSRAM: 8-pin SOP封装，最高速率104MHz, 有额外的3个双向数据管脚，由此带宽峰值可以达到416Mbps。

3. OPI PSRAM: 24 脚封装，有8个串行数据线，最高时钟频率达到133MHz，最高带宽可以达到133x8 x2=2.128Gbps。这里x2是因为它可以实现DDR，以提高数据带宽。

PSRAM在一些数据缓冲应用中可以取代SRAM或者SDRAM: 高速、大容量PSRAM非常贵；而SDRAM需要很多管脚、需要设计DRAM控制器、实现数据刷新等，再尺寸、设计复杂度等上不经济。

在传统的MCU中，都有SPI接口，因此，使用PSRAM没有问题。对应QPI/OPI，设计上需要一些配合。

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