智能购物应用中的存储器——第一部分

图1. 这是现代POS终端的框图。所使用的存储器包括闪存、SRAM、DRAM和SD/MMC插槽。

让我们比较一下两种常用SRAM－Fast和Micropower，以及具备深度睡眠模式的Fast SRAM的功耗和存取时间。

通过结合快速存取和深度睡眠特性，这些存储器能够媲美SRAM的速度和低功耗SRAM的能效。在SRAM在大多数时间处于待机状态的应用中，这种结合的优势更加显著。

在使用SRAM记录配置数据的一个典型POS终端中，SRAM的运行时间只占总工作时间的20%。如果这个SRAM是工作电压为3.3V的Fast SRAM，它工作时将消耗120瓦时（WH）的电能，待机时将消耗80 WH的电能，总能耗为200 WH。如果是一个具备深度睡眠模式的Fast SRAM，工作时仍消耗120 WH的电能，但待机时能耗降至0.06 WH，因此总能耗约为121 WH。在这个具体的例子中，深度睡眠选项将能耗降低了40%。

对于一颗240mAH的板载纽扣电池而言，一个处于待机状态的16Mb Fast SRAM将能让电池续航超过12小时，而一个处于待机状态的低功耗SRAM将能让电池续航超过3年，但后者的局限是存储速度较慢。此时，一个具备深度睡眠模式的Fast SRAM与低功耗SRAM相比优势显著，其带宽是后者的4倍多（即10ns存取时间vs. 45ns存取时间），而且没有功耗代价。尽管如此，无论是MCU或SRAM，使用深度睡眠模式时应考虑一个因素：进入和退出深度睡眠模式的时间。如果两个工作周期之间的时间间隔与SRAM进入或退出深度睡眠模式所用时间相比太短，那么这种方法将会无用。例如，对于赛普拉斯出品的具备深度睡眠模式的Fast SRAM而言，这个时间间隔是300 µs（最大）。这可能是推广具备深度睡眠模式的Fast SRAM的最大障碍。

存储器领域的另一个有趣趋势是：随着闪存变得越来越快，对高速缓存的需求正在发生改变。 很多需要RAM的微控制器工艺现在可以利用XIP（Execute In Place）在闪存上实现。这意味着RAM越来越多被用于扩展内存或电池系统备份。与此同时，已被运用于这两种应用的SRAM正在增加容量选择。换句话说，传统上首选的DRAM正变得越来越不重要，因为就像容量更大、速度更快、功耗更低的闪存可以满足大型存储的需求那样，容量更高、功耗更低、尺寸更小的SRAM也可以满足小型存储的需求。，

其它组件
用于构筑智能购物体验的还有很多其它组件：各种类型的传感器、电子货架标签及信标、存储设备以及用于处理所采集数据的数据处理终端。在一篇文章中探讨所有这些设备的应用和内存需求难度很大。我计划在近期探讨这些设备的内存需求。但是，基本的要求不变，即低功耗、高速、小尺寸和高可靠性。



您可以阅读Power Saving SRAM，进一步了解具备深度睡眠模式的SRAM。或访问Programmer's Guide to HyperFlash Memories，获取更多兼容HyperFlash 内存的设计系统的相关信息。