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嵌入式内存有了新选择
36氪· 2025-07-07 18:13
嵌入式存储技术发展 - 嵌入式系统对内存性能、功耗和成本要求日益严苛,传统SRAM和DRAM存在明显短板:SRAM成本高容量有限,DRAM需要复杂刷新电路且功耗控制困难 [1] - PSRAM融合SRAM接口便利性与DRAM存储密度优势,采用1T+1C存储单元结构,相同制程下容量可达SRAM的4-8倍,内部集成自刷新控制器 [3] - PSRAM可直接接入MCU/MPU总线,无需额外刷新控制逻辑,显著降低硬件设计和软件开发难度,英飞凌、恩智浦、瑞萨等厂商已推出支持方案 [4] PSRAM技术特性对比 - 存储结构:DRAM为1T+1C,SRAM为6晶体管,PSRAM类似DRAM但集成刷新电路 [3] - 集成度:DRAM高,SRAM低,PSRAM介于两者之间 [3] - 成本:DRAM低,SRAM高,PSRAM适中且性价比优 [3] - 读写速度:SRAM最快,PSRAM接近SRAM且优于DRAM [3] PSRAM市场应用 - 主流类型包括OPI、QPI和SPI PSRAM,其中OPI PSRAM在133MHz下理论带宽达2.128Gbps,24脚封装简化设计,爱普科技APS12808L-OBM-BA型号支持266MB/s吞吐量 [5] - QPI PSRAM在104MHz下提供416Mbps带宽,SPI PSRAM采用8脚微型封装适配成本敏感应用 [6] - 应用场景覆盖智能手机音频缓冲区(读取延迟比DRAM低30%)、工业机械臂运动轨迹数据即时存取等 [7] 技术局限性 - PSRAM为易失性存储器,需与NAND Flash等非易失性存储配合使用,如"PSRAM+NOR Flash"组合方案 [8] - 容量多在32-512Mb之间,最高端产品为英飞凌512Mb HYPERRAM™,与LPDDR5的16Gb存在明显差距,限制其在大规模缓存场景应用 [8] 国产化进展 - 紫光国芯发布兼容Xccela协议的PSRAM产品系列,容量32-128Mb,支持400MHz频率和1066Mbps传输速率,最高带宽17.06Gb/s [9] - 产品支持1.62-1.98V电压范围,即将上市的256Mb版本支持1.8/1.2V双压和0.9V超低功耗模式,工规级温度范围-40℃至105℃ [9] - 兆易创新GD32E5系列集成4MB PSRAM,启明智显Model3芯片内置64Mb PSRAM,思澈科技SF32LB55x集成4MB PSRAM,AGM AG32系列合封64Mb PSRAM [10] 行业发展趋势 - 物联网和AI应用普及推动MCU存储需求增长,PSRAM因成本、性能和易用性平衡优势将成为重要发展方向 [11] - 国产MCU厂商加速集成PSRAM技术,紫光国芯计划Q4量产256Mb新品并推出CSP封装方案,技术追赶势头明显 [9][10]