【干貨！】物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，各類存儲解決方案的比較以及PSRAM介紹

1. 非揮發(fā)性存儲器，如NAND、NOR Flash，數(shù)據(jù)在掉電后不會丟失。這類存儲器通常速度比較慢，可以做資料和大數(shù)據(jù)存儲。

2. 揮發(fā)性存儲器，如DRAM、SRAM。它們通常速度較快，但數(shù)據(jù)在掉電后會丟失，通常被用作程序存儲器、數(shù)據(jù)緩存(buffer)。

3. 新一代的存儲器：如ReRAM, MRAM, FRAM等，他們的特點(diǎn)是結(jié)合了上述兩種存儲器的優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)行速度快，掉電不丟失。目前，他們的一些局限在于容量還不能做得很大，所以還無法實(shí)現(xiàn)DRAM或NAND能實(shí)現(xiàn)的容量密度；或者再單位bit的成本，還無法與傳統(tǒng)存儲器競爭。

4. PSRAM：pseudo SRAM，偽SRAM。它具有類SRAM的接口協(xié)議：給出地址、讀、寫命令，就可以實(shí)現(xiàn)存取，不像DRAM需要memory controller來控制內(nèi)存單元定期數(shù)據(jù)刷新，因此結(jié)口簡單；但它的內(nèi)核是DRAM架構(gòu)：1T1C一個(gè)晶體管一個(gè)電容構(gòu)成存儲cell，而傳統(tǒng)SRAM需要6T即六個(gè)晶體管構(gòu)成一個(gè)存儲cell。由此結(jié)合，他可以實(shí)現(xiàn)類SRAM的接口有可實(shí)現(xiàn)較大的存儲容量。（我們都知道大容量SRAM非常貴）

早期的PSRAM制造商包括Samsung、Micron等巨頭，廣泛用于最早期的智能手機(jī)。那時(shí)候的手機(jī)內(nèi)存有192MB、384MB等現(xiàn)在看起來非常小的容量。但很快，就進(jìn)入到LPDDR1、LPDDR2、LPDDR3到如今的LPDDR4.

然而，PSRAM如今仍然在大規(guī)模的使用，只是一般人不知道、看不見而已：在M、S、R三大2G base band芯片供應(yīng)商里，都集成有32MB的PSRAM，只不過他們都是以SiP的形式出現(xiàn)，封在芯片里面你看不見。

物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，賦予了PSRAM新的活力，尤其在語音交互領(lǐng)域，PSRAM以其小封裝、大容量、低成本，開始顯露器獨(dú)特優(yōu)勢。

在一些智能語音交互的場合，有些語音數(shù)據(jù)來自云端，pSRAM能很好的提供數(shù)據(jù)緩沖作用，解決網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的不穩(wěn)定問題，以提供穩(wěn)定、平滑的語音服務(wù)。例如：兒童對著一個(gè)玩具娃說，“我要聽葫蘆娃的故事”，玩具娃識別請求后，會在云端找到相關(guān)故事，以流媒體傳送的方式，播放該故事。由于有PSRAM做data buffer，即使在不是很穩(wěn)定的環(huán)境里，故事也會非常流暢的播放。

同樣，在一些網(wǎng)絡(luò)收音機(jī)中，使用PSRAM，能夠是聲音播放非常平滑，提供優(yōu)越的用戶體驗(yàn)。

為追求小型化，現(xiàn)在已經(jīng)有串行化的PSRAM:

1. SPI PSRAM: 8-pin SOP封裝，最高速率可以達(dá)到104MHz, 具有片選CS、CLK、SI、SO 4個(gè)信號腳。

2. QPI PSRAM: 8-pin SOP封裝，最高速率104MHz, 有額外的3個(gè)雙向數(shù)據(jù)管腳，由此帶寬峰值可以達(dá)到416Mbps。

3. OPI PSRAM: 24 腳封裝，有8個(gè)串行數(shù)據(jù)線，最高時(shí)鐘頻率達(dá)到133MHz，最高帶寬可以達(dá)到133x8 x2=2.128Gbps。這里x2是因?yàn)樗�可以�?shí)現(xiàn)DDR，以提高數(shù)據(jù)帶寬。

PSRAM在一些數(shù)據(jù)緩沖應(yīng)用中可以取代SRAM或者SDRAM: 高速、大容量PSRAM非常貴；而SDRAM需要很多管腳、需要設(shè)計(jì)DRAM控制器、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)刷新等，再尺寸、設(shè)計(jì)復(fù)雜度等上不經(jīng)濟(jì)。

在傳統(tǒng)的MCU中，都有SPI接口，因此，使用PSRAM沒有問題。對應(yīng)QPI/OPI，設(shè)計(jì)上需要一些配合。