娛樂和商務(wù)活動(dòng)不斷增加的移動(dòng)需求和新技術(shù)的涌現(xiàn)，使得消費(fèi)類和商業(yè)類電子設(shè)備在不斷朝著移動(dòng)化方向發(fā)展的同時(shí)，也在控制功耗和成本的前提下不斷完善和擴(kuò)展便攜式設(shè)備的功能。如在pda、智能移動(dòng)電話和數(shù)碼照相機(jī)等便攜式設(shè)備中，手寫識(shí)別、語音識(shí)別、指紋識(shí)別、mp3、 vod、jpeg和mpeg等正在滿足用戶不斷增長(zhǎng)的移動(dòng)多媒體需求。

    為了保持產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)性，oem及制造商希望他們的便攜式設(shè)備不僅能提供完善的功能、快速的操作響應(yīng)和充足的存儲(chǔ)空間，同時(shí)要保持較低的制造成本。盡管flash能滿足特定的存儲(chǔ)需求，具有掉電不丟失數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)，但是相對(duì)sdram技術(shù)它的成本更高，并且需要更長(zhǎng)的存取時(shí)間。越來越多的智能電話在應(yīng)用處理器側(cè)正向著類似計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)的方向發(fā)展，使用sdram技術(shù)的高級(jí)擴(kuò)展產(chǎn)品、具有先進(jìn)工藝和低功耗管理特性的低功耗mobile ram 去代替板載nor-flash運(yùn)行操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件。此外，mobile ram 還可取代nand-flash的部分功能來存儲(chǔ)一些數(shù)據(jù)信息，例如今天mobile ram 在一些pda中的應(yīng)用。

    今天，采用嵌入式操作系統(tǒng)——如win ce 、symbian、 palm、 和 linux等——的智能電話和pda對(duì)內(nèi)存的需求已經(jīng)達(dá)到了256mb，甚至更多。mobile ram 可為這些便攜式設(shè)備提供最經(jīng)濟(jì)的高密度存儲(chǔ)解決方案。

    以英飛凌為例，目前可向業(yè)界提供的mobile ram產(chǎn)品包括128mb，256mb和512mb容量，100mhz 和133mhz頻率，x16 和x32 數(shù)據(jù)寬度，1.8v, 2.5v 和 3.3v供電電壓的全系列，可滿足不同的應(yīng)用需求。與傳統(tǒng)的存儲(chǔ)器相比，mobile ram 提供了多種低功耗特性，其中一些是得益于其先進(jìn)的工藝和特殊的芯片設(shè)計(jì)，而有些則可根據(jù)低功耗管理來選擇。這些特性包括：

    · 低供電電壓

    · 低工作電流和待機(jī)電流

    · 溫度補(bǔ)償自刷新（tcsr）

    · 內(nèi)建溫度傳感器的tcsr

    · 局部陣列自刷新（pasr）

    據(jù)測(cè)試，使用mobile ram，平均功耗可降低約60％，可大幅度延長(zhǎng)電池壽命。如果使用 tcsr, pasr和deep power down模式可使待機(jī)模式下的功耗進(jìn)一步降低。

    供電電壓

    傳統(tǒng)的sdram工作在3.3v，而mobile ram 的工作電壓可以低至2.5或1.8v。假定兩者工作電流一樣，則使用mobile ram時(shí)，由于電壓的降低就可以使功耗降低25％（2.5v）或者45％（1.8v）。

    工作和待機(jī)電流

    相對(duì)傳統(tǒng)的sdram，mobile ram提供了更低的工作和待機(jī)電流，如表1和表2所示。其節(jié)能多少在很大程度上取決于器件的應(yīng)用模式，例如，器件處于閑置狀態(tài)的相對(duì)時(shí)間，即mobile ram處于自刷新狀態(tài)的時(shí)間。

    mobile ram的低功耗架構(gòu)設(shè)計(jì)可進(jìn)一步降低 mobile ram 在自刷新模式下的電流：這可以通過溫度補(bǔ)償自刷新（tcsr）和有效存儲(chǔ)空間部分陣列自刷新（pasr）來實(shí)現(xiàn)。 這兩種低功耗管理特性是通過一條模式寄存器設(shè)置指令訪問擴(kuò)展模式寄存器（如圖1所示）來實(shí)現(xiàn)。

    溫度補(bǔ)償自刷新（tcsr）

    sdram器件是以電荷形式將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在微電容上，所以它需要周期性地刷新電容以保存信息。刷新周期很大程度上取決于芯片溫度。通常低溫狀態(tài)下刷新周期長(zhǎng)，功耗低；而高溫狀態(tài)下刷新周期短，功耗高。

    圖1 通過一條模式寄存器設(shè)置指令訪問擴(kuò)展模式寄存器，mobile ram 可實(shí)現(xiàn)tcsr和pasr兩種功能。

    當(dāng)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器件處于自刷新模式時(shí)，刷新周期由其內(nèi)部時(shí)基決定。而標(biāo)準(zhǔn)sdram的時(shí)基被固定設(shè)置為在最高溫度（商業(yè)模式應(yīng)用70℃，擴(kuò)展模式應(yīng)用85℃）下運(yùn)行所要求的刷新率，即其刷新周期不會(huì)隨著溫度的變化而有所改變。所以，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)sdram器件在比較低的溫度下運(yùn)行時(shí)，因其刷新周期仍被固定為最高溫度下運(yùn)行所需的刷新周期，即保持較高的刷新頻率，從而導(dǎo)致了功耗的浪費(fèi)。

    溫度補(bǔ)償自刷新（tcsr）使得mobile ram可以根據(jù)溫度變化調(diào)節(jié)刷新周期到所需的值以節(jié)約功耗。圖2說明了用tcsr時(shí)，功耗的節(jié)約情況。

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