物聯(lián)網(wǎng)和嵌入式應(yīng)用的用戶體驗(yàn)基準(zhǔn)變得越來(lái)越高，這要求更多地使用帶寬更高、外形尺寸更小和功耗更低的RAM產(chǎn)品以減少功耗，同時(shí)要組件成本維持不變甚至降低。使用人工智能(AI)和/或機(jī)器學(xué)習(xí)(ML)的應(yīng)用尤其如此。

靜態(tài)RAM (SRAM)的速率仍然是最高，延遲也最低，并且最接近處理器，但是它確實(shí)存在缺點(diǎn)。常規(guī)6TSRAM布局拓?fù)錄]有按照與處理節(jié)點(diǎn)相同的比例而縮小。隨著CPU消耗更多的功率，嵌入式SRAM的功耗也會(huì)增加。由于功耗方面的限制及其對(duì)RAM的需求不斷增加，這意味著嵌入式SRAM越來(lái)越難以滿足最新的IoT應(yīng)用要求。

外部SRAM模塊也需要使用大量的晶體管，這不僅會(huì)增加存儲(chǔ)成本，也難以滿足有限尺寸的要求。

與SRAM相比，外部動(dòng)態(tài)RAM (DRAM) 模塊仍然具有很好的成本優(yōu)勢(shì)。它們使用單個(gè)晶體管和電容器構(gòu)成，提供了媲美SRAM的性能，還可以實(shí)現(xiàn)密度更高的內(nèi)存陣列。對(duì)于永久或通常連接到單個(gè)電源設(shè)備的應(yīng)用，外部DRAM模塊是可接受的解決方案。然而，它們有著大量引腳，并且有更新要求，還有不斷增加的布線復(fù)雜性，意味著其集成是非常復(fù)雜的。

較舊的低密度同步DRAM(SDRAM)模塊是為較舊的處理節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的，其尺寸基本上不適合緊湊型節(jié)能系統(tǒng)。

這意味著業(yè)界需要RAM替代方案，以更低的成本和功耗提供更高的性能，同時(shí)滿足不斷提高的IoT用戶整體體驗(yàn)要求。

IoT RAM兼具DRAM和SRAM的優(yōu)勢(shì)

IoT RAM基于偽靜態(tài)RAM技術(shù)(PSRAM)。它結(jié)合了DRAM的優(yōu)勢(shì)(表面面積小、產(chǎn)品成本低至SRAM的十分之一，密度則是SRAM的十倍以上)，以及SRAM的高速率、低延遲和易控制特性。PSRAM在內(nèi)部使用DRAM單元，該單元僅由一個(gè)晶體管和一個(gè)電容器組成，其行為特性類似于普通SRAM和相對(duì)簡(jiǎn)單的傳統(tǒng)SRAM接口。

IoT RAM還提供了低引腳數(shù)的Flash-SPI接口，這種接口用于許多MCU和FPGA產(chǎn)品。AP Memory提供的低成本IoT RAM解決方案與大多數(shù)MCU、SoC和FPGA的SPI接口兼容，其中包括Quad-SPI (QSPI)和Octal-SPI (OSPI)接口。

一部分SoC需要比內(nèi)部SRAM更大的內(nèi)存，這種情況下適合使用系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP)型款I(lǐng)oT RAM。SiP選項(xiàng)器件，特別是那些使用“已知優(yōu)良芯片”(KGD)的產(chǎn)品，具有更高的系統(tǒng)內(nèi)存，可以提供上述所有優(yōu)勢(shì)，從而“超越Moore定律”。

IoT RAM具有低延遲特性，可從功耗非常低的模式中極快速喚醒，實(shí)現(xiàn)從待機(jī)狀態(tài)立即喚醒以及快速開機(jī)。IoT RAM的運(yùn)行功耗非常低，通常取決于內(nèi)存密度，范圍為0.15至0.5 μA/Mbit。

內(nèi)部刷新

請(qǐng)查看示例MCU圖表(如下)，RAM和靜態(tài)存儲(chǔ)器的使用空間不斷增長(zhǎng)。如果在這種情況下使用DRAM，則會(huì)增加系統(tǒng)的功耗，并且還需要集成刷新控制器。

IoT RAM則不需要控制器，因?yàn)镈RAM單元的整個(gè)刷新邏輯是在內(nèi)部處理的，用戶毋須知道。這降低了接口的復(fù)雜性以及由此帶來(lái)的驗(yàn)證成本。仍然使用SDRAM的較舊MCU系統(tǒng)可受益于IoT RAM帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)更低的功耗和簡(jiǎn)化的接口(見表)。

邊緣計(jì)算中的流暢視頻播放

讓我們看看使用幀緩沖的應(yīng)用，可以明顯看出外部RAM如何實(shí)現(xiàn)卓越的用戶體驗(yàn)。對(duì)于讀/寫活動(dòng)，系統(tǒng)不需要經(jīng)常訪問速度較慢的非易失性內(nèi)存，從而提高了整體系統(tǒng)性能。Coremark測(cè)試套件的結(jié)果顯示了這一點(diǎn)。用戶受益于更低的延遲、更流暢的視頻播放和更可靠的記錄。

在需要高性能、低成本和快速反應(yīng)功能的IoT /嵌入式設(shè)備中，AP Memory的IoT RAM解決方案可以與許多現(xiàn)有的MCU、SoC和FPGA流暢協(xié)作。為此，AP Memory與越來(lái)越多的MCU、SoC和FPGA供應(yīng)商保持著緊密的合作關(guān)系。IoT RAM解決方案為IoT和邊緣計(jì)算產(chǎn)品中的易失性存儲(chǔ)器提供了簡(jiǎn)化的信號(hào)協(xié)議(QSPI、OPI和ADMUX)和封裝選項(xiàng)(KGD、WLCSP、SOP、USON和BGA)。儒卓力提供來(lái)自AP Memory的多種精選IoT RAM和PSRAM解決方案，具有多種內(nèi)存密度，可以滿足一系列的性能和帶寬要求。