手机存储器讲解-0813REV-2003

1、手机存储器讲解2013年8月12日杨斌一、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)二、ROM是只读内存（Read-Only Memory）相同点：都是数据存储器区别：RAM和ROM相比，两者的最大区别是RAM在断电以后保存在上面的数据会自动消失，而ROM不会存储器的分类：RAM、ROM一、RAM概念：存储单元的内容可按需随意取出或存入，且存取的速度与存储单元的位置无关的存储器。这种存储器在断电时将丢失其存储内容，故主要用于存储短时间使用的程序。分类：按照存储信息的不同，随机存储器又分为静态随机存储器（Static RAM,SRAM)和动态随机存储器（Dynamic R

2、AM,DRAM)。RAMRAM特点：1、随机存取：指的是当存储器中的数据被读取或写入时，所需要的时间与这段信息所在的位置或所写入的位置无关。它主要用来存放操作系统、各种应用程序、数据等。2、易失性：当电源关闭时RAM不能保留数据。如果需要保存数据，就必须把它们写入 静态随机存取存储器一个长期的存储设备中（例如硬盘）。RAM和ROM相比，两者的最大区别是RAM在断电以后保存在上面的数据会自动消失，而ROM不会LPDDR DRAM：Low Power Double Data Rate SDRAM，是DDR SDRAM的一种，又称为 mDDR(Mobile DDR SDRM),是一种面向低功耗内存而

3、制定的通信标准，以低功耗和小体积著称，专门用于移动式电子产品。LPDDR2第二代低功耗内存技术LPDDR2的标准规范于2010年12月由JEDEC固态技术协会正式发布。LPDDR3第三代低功耗内存技术LPDDR3的标准规范于2012年5月由JEDEC固态技术协会正式发布。目前主流手机RAMR0M概念：是一种只能读出事先所存数据的固态半导体存储器。分类： ROM又分一次性固化、光擦除和电擦除重写三种类型1、可编程只读存储器（PROM）2、可擦可编程序只读存储器（EPROM） EPROM需用紫外光擦除，使用不方便也不稳定。3、电可擦可编程只读存储器 ROM（EEPROM）其集成度高、功耗低 、体积

4、小 ，又能在线快速擦除 。R0M：4、Flash ROM/Memory(NOR Flash 和 NAND Flash) ：快闪存储器。NOR有着较快的数据读取速度，但数据写入速度却很慢。在电子产品中一般作为程序存储器。而NAND虽然数据读取速度比NOR慢，但数据写入速度却比NOR快的多，因此在电子产品中一般作为数据存储器。 NOR Flash用户可以直接运行装载在NOR FLASH里面的代码，这样可以减少SRAM的容量从而节约了成本。一般小容量的用NOR Flash，因为其读取速度快，多用来存储操作系统等重要信息。R0M： NAND Flash没有采取内存的随机读取技术，它的读取是以一次读取一

5、快的形式来进行的，通常是一次读取512个字节，采用这种技术的Flash比较廉价。用户不能直接运行NAND Flash上的代码，因此好多使用NAND Flash的开发板除了使用NAND Flah以外，还作上了一块小的NORFlash来运行启动代码。特性： ROM所存数据稳定，断电后所存数据也不会改变；其结构较简单，读出较方便，因而常用于存储各种固定程序和数据。NAND Flash技术架构解析：技术架构解析：SLC MLC TLC最早期SLC = Single-Level Cell即单层式储存 ，即1bit/cell，速度快寿命长，价格超贵（约MLC 3倍以上的价格），约10万次擦写寿命。三星SL

6、C写入速度: 8.5MByte/s，读取速度: 14.3MByte/s。主要由三星、海力士、美光、东芝等使用。MLC = Multi-Level Cell即多层式储存，即2bit/cell，速度一般寿命一般，价格一般，约3000-10000次擦写寿命。三星MLC写入速度: 4.28-5.59 MByte/s，读取速度: 12.2-12.9 MByte/s。主要由东芝、Renesas、三星使用。NAND Flash技术架构解析：技术架构解析：SLC MLC TLC2009年TLC架构正式问世，TLC = Trinary-Level Cell，即3bit/cell，也有Flash厂家叫8LC，速度

7、慢寿命短，价格便宜，约500次擦写寿命，目前还没有厂家能做到1000次。TLC芯片虽然储存容量变大，成本低廉许多，但因为效能也大打折扣，因此仅能用在低阶的NAND Flash相关产品上，象是低速快闪记忆卡、小型记忆卡microSD或随身碟等。NAND Flash效能讲求高速且不出错等应用产品，则一定要使用SLC或MLC芯片。 NAND Flash技术架构解析：技术架构解析：SLC MLC TLCSLC比较MLC的优势： ：1、 MLC架构的储存密度较高，并且可以利用老旧的生产程备来提高产品的容量，无须额外投资生产设备，拥有成本与良率的优势。2、 MLC生产成本较低，容量大鉴于SLC和MLC或T

8、LC闪存寿命差异太大，所以选择购数码产品时需了解清楚其存储的规格是SLC、MLC、TLC。NAND Flash技术架构解析：技术架构解析：SLC MLC TLCSLC比较MLC的缺点：1、MLC架构有许多缺点，首先是使用寿命较短，SLC架构可以写入10万次，而MLC架构只能承受约1万次的写入。2、存取速度慢，在目前技术条件下，MLC芯片理论速度只能达到MB左右。SLC架构比MLC架构要快速三倍以上。 3、MLC能耗比SLC高，在相同使用条件下比SLC要多15%左右的电流消耗。R0M+RAM封装 主流的形式：MCP、eMCP、POP(Package on Package)、以及eMMC+LPDD

9、R2的分离方式，手机采用哪一种形式往往是由手机选择的主芯片平台来决定，而容量则由手机厂商根据市场需求和自己的产品定义来决定。eMMC (Embedded Multi Media Card) 为MMC协会所订立的、主要是针对手机产品为主的内嵌式存储器标准规格。R0M+RAM封装1、MCP,= Multi-Chip-Package多制层封装芯片一部分是基于NOR闪存的MCP，可以完成芯片内执行XIP功能；另一部分是NAND闪存解决方案与移动DRAM相结合，可以执行存储下载SnD任务。2、eMCP是指将eMMC+LPDDR2 DRAM封装在一起，而eMMC则集成闪存与闪存控制器；目前eMCP的标准配

10、置容量为4GB+512MB/4GB+1GB/8GB+1GB；通常来说，一个eMCP中有1个eMMC控制器芯片+多颗NAND FLASH KGD+多个LPDDR2 KGD。智能手机中各种Memory的集成形式3、 PoP(package-on-package) 即封装体叠层技术，叠层封装能将具有相同外形的逻辑和存储芯片的封装体进行再集成。元器件内芯片的堆叠大部分是采用金线键合的方式( Wire Bonding), 堆叠层数可以从2 层到8 层低端智能手机低端智能手机RAM+ROM配置配置 高通MSM7X25A,MSM7X27A，展讯SC8810，联发科技MT 6575/6517等，屏幕多为3.5

11、4寸，分辨率多为320*480，通常选择Android2.3系统(少部分会使用Android4.0)。这类手机采用的存储方案多为NAND MCP模块，即将NAND与LPDDR1 封装在一起。（ NAND会采用SLC，容量低） 因为某些主芯片平台仅能支持LPDDR1，不支持LPDDR2，所以只能配LPDDR1。由于容量较低，工艺落后，速度偏慢等原因，预计在2013年底LPDDR1开始逐渐淡出手机市场。存储单位均为Gbit(bit是Byte的1/8)。中高端智能机的eMCP配置与价格-Emcp/ POP高通MSM8x25/25Q、MSM8X60，联发科技MT6577、MT6589、MT6572，N

12、vidia的T3、T4，展讯的双核Tiger等平台支持的是eMCP形式；高通的MSM8960、MSM8x60A、MSM8x30、MSM8x26，MSM8974以及APQ8064(T)，Marvell的 PXA988/986、PXA1088，博通的BCM28155/28145，联芯的LC1810和LC1813，三星Exynos4412/5410，STE的NovaThor以及英特尔的手机平台Z2580等支持的均是POP封装形式中高端智能机的eMCP配置与价格-Emcp/ POPPOP 可以做双通道，可以跑更高频率，性能更好。 POP方案对于CPU而言，会增加CPU的封测成本，且POP方案的产线生产工艺要求高，产品良率相对非POP方案还是有一定的距离。2013年POP方案还不会大范围普及，依然维持在高端品牌手机应用为主。随着CPU与DRAM通讯频率变高，POP方案的优势将进一步体现，届时更多的方案采用POP封装，POP方案的大规模商用会快速拉低成本。中高端智能机的eMCP配置与价格-Emcp/ POP未来中高端智能手机平台多会采用PoP(Package on Package)形式。PoP封装将智能手机的主芯片CPU与LPDDR2/3封在一起方式。“PoP是今年高端平台的趋势，因为走线更简单，并且可以较好地解决高主频下EMI和SI(信号完整