使移動電話存儲子系統(tǒng)的功耗降至最低
發(fā)布時間:2008/6/3 0:00:00 訪問次數:510
    
    隨著移動電話向著具有豐富媒體功能的無線平臺發(fā)展,對功率預算的控制是開發(fā)的重點。降低存儲器的功耗可以顯著延長移動電話的電池壽命。為了降低存儲器的功耗,業(yè)界使用了兩種不同的基于dram的存儲器架構:本地執(zhí)行(xip)和代碼映射(code shadowing)。本文討論了這兩種存儲器架構的特點,并且介紹了新出現的ddr mobileram。 移動電話從簡單的語音通信設備到奇妙的多功能多媒體設備的持續(xù)演進離不開各種半導體和元器件的創(chuàng)新。業(yè)界在開發(fā)更強大的圖形與應用處理器以及集成度更高的靈活的射頻模塊方面投入了大量精力和物力。為了實現一整天的通話/數據通信時間和多天的待機時間,對功率預算的控制通常是開發(fā)的重點。不過,對存儲器件的重視程度卻往往不夠,實際上占總功率預算20%的存儲器的功耗相當于應用處理器的功耗。很明顯,降低存儲器的功耗可以顯著延長移動電話的電池壽命。
    
    
    
    圖1:大多數移動電話仍在使用xip平臺,而新的密集高速處理平臺正在向新的代碼映射存儲器架構發(fā)展。xip的優(yōu)勢包括經典架構(軟件不用變化)、較低的功耗和較短的啟動時間。而代碼映射架構可以提供更好的成本定位和更高的速度(新特點)。
    使用cellularram和mobileram這樣的低功率存儲器是減少功耗的關鍵。此外,一種從普通dram發(fā)展而來的新型存儲器架構—雙倍數據速率(ddr)mobileram充分結合了cellularram和mobileram中開創(chuàng)的低功耗設計技術和ddr的性能優(yōu)勢,因此能夠在提供更高性能的同時降低功耗。
    dram在個人電腦中已非常普及。作為既便宜又快速的半導體存儲器件,dram通常和硬盤驅動器連接使用。隨著pc從過去的龐然大物發(fā)展到今天小巧時尚的筆記本電腦,dram也經歷了新工藝和電路設計技術的進化,來滿足市場對更高密度和更快接口的要求。如今標準的512mb ddr2已經被用于很多產品。
    隨著移動電話從以語音為中心應用的設備發(fā)展到需要更強大的應用和圖形處理器的具有便攜式媒體娛樂功能的設備,dram進入了一個嶄新的時代。移動電話的這些新功能對存儲器提出了全新的性能要求,正促使dram向脫離過去以pc為中心的架構方向發(fā)展。如今移動電話銷售量規(guī)模之大足以使oem廠商采用與pc類似的業(yè)務模型,包括將dram用作低成本的通用存儲器。
    為了使dram成功應用于無線應用中,需要滿足盡可能長的電池壽命,并減少存儲器占用的系統(tǒng)空間,因此必須要對dram進行新的改進。目前可以采用兩種截然不同的產品線策略,將基于dram的存儲器引入無線電話,分別是:cellularram對應于本地執(zhí)行(xip)存儲器架構;mobileram對應于代碼映射(code shadowing)存儲器架構。采用這兩種架構的移動電話性能預期如圖1所示。
    
    
    
     圖2:整個無線平臺功率的很大一部分分配給了存儲器子系統(tǒng)。 cellularram是一種偽靜態(tài)隨機存取存儲器(psram),它模仿靜態(tài)隨機存取存儲器(sram)和nor閃存接口,這兩類存儲器用于以語音為中心應用的平臺中常見的xip存儲架構中。cellularram內含一個隱藏的邏輯電路,可以自動管理dram技術所固有的刷新和預充電操作,不需要用戶命令。通過這樣仿照無線平臺中常見的接口,oem廠商能夠快速挖掘出基于dram的技術的潛力,作為一種性能得到增強、容量密度從32mb到128mb的低成本存儲器替代方案。同樣,傳統(tǒng)無線平臺制造商也能通過少量修改,就能利用cellularram延長以語音為中心應用的電話原本六到九個月的產品生命周期,并且獲得比sram更高的性能和密度,并提供比傳統(tǒng)dram產品更低的待機和工作電流。
    cellularram的開發(fā)融合了dram制造商提出的設計創(chuàng)新,包括溫度補償自動刷新(tcsr)、局部陣列自動刷新(pasr)和深度降低功耗(dpd)等許多低功耗特性,同時還能符合新的多芯片封裝(mcp)要求。由于具有并行的地址/數據信號機制和nor閃存器件性能,cellularram作為一種伴侶(companion)存儲器,正逐漸得到普及,對于空間受限的蜂窩電話平臺來說可以便于創(chuàng)建堆疊裸片解決方案。制造商在cellularram方面的經驗也促成了mobileram這種通用dram類型的開發(fā)。mobileram器件將dram的內核電壓從3.3v降到2.5和1.8v,同時還引入一種新的關鍵低功率特性:片上溫度傳感器(octs)。
    
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    隨著移動電話向著具有豐富媒體功能的無線平臺發(fā)展,對功率預算的控制是開發(fā)的重點。降低存儲器的功耗可以顯著延長移動電話的電池壽命。為了降低存儲器的功耗,業(yè)界使用了兩種不同的基于dram的存儲器架構:本地執(zhí)行(xip)和代碼映射(code shadowing)。本文討論了這兩種存儲器架構的特點,并且介紹了新出現的ddr mobileram。 移動電話從簡單的語音通信設備到奇妙的多功能多媒體設備的持續(xù)演進離不開各種半導體和元器件的創(chuàng)新。業(yè)界在開發(fā)更強大的圖形與應用處理器以及集成度更高的靈活的射頻模塊方面投入了大量精力和物力。為了實現一整天的通話/數據通信時間和多天的待機時間,對功率預算的控制通常是開發(fā)的重點。不過,對存儲器件的重視程度卻往往不夠,實際上占總功率預算20%的存儲器的功耗相當于應用處理器的功耗。很明顯,降低存儲器的功耗可以顯著延長移動電話的電池壽命。
    
    
    
    圖1:大多數移動電話仍在使用xip平臺,而新的密集高速處理平臺正在向新的代碼映射存儲器架構發(fā)展。xip的優(yōu)勢包括經典架構(軟件不用變化)、較低的功耗和較短的啟動時間。而代碼映射架構可以提供更好的成本定位和更高的速度(新特點)。
    使用cellularram和mobileram這樣的低功率存儲器是減少功耗的關鍵。此外,一種從普通dram發(fā)展而來的新型存儲器架構—雙倍數據速率(ddr)mobileram充分結合了cellularram和mobileram中開創(chuàng)的低功耗設計技術和ddr的性能優(yōu)勢,因此能夠在提供更高性能的同時降低功耗。
    dram在個人電腦中已非常普及。作為既便宜又快速的半導體存儲器件,dram通常和硬盤驅動器連接使用。隨著pc從過去的龐然大物發(fā)展到今天小巧時尚的筆記本電腦,dram也經歷了新工藝和電路設計技術的進化,來滿足市場對更高密度和更快接口的要求。如今標準的512mb ddr2已經被用于很多產品。
    隨著移動電話從以語音為中心應用的設備發(fā)展到需要更強大的應用和圖形處理器的具有便攜式媒體娛樂功能的設備,dram進入了一個嶄新的時代。移動電話的這些新功能對存儲器提出了全新的性能要求,正促使dram向脫離過去以pc為中心的架構方向發(fā)展。如今移動電話銷售量規(guī)模之大足以使oem廠商采用與pc類似的業(yè)務模型,包括將dram用作低成本的通用存儲器。
    為了使dram成功應用于無線應用中,需要滿足盡可能長的電池壽命,并減少存儲器占用的系統(tǒng)空間,因此必須要對dram進行新的改進。目前可以采用兩種截然不同的產品線策略,將基于dram的存儲器引入無線電話,分別是:cellularram對應于本地執(zhí)行(xip)存儲器架構;mobileram對應于代碼映射(code shadowing)存儲器架構。采用這兩種架構的移動電話性能預期如圖1所示。
    
    
    
     圖2:整個無線平臺功率的很大一部分分配給了存儲器子系統(tǒng)。 cellularram是一種偽靜態(tài)隨機存取存儲器(psram),它模仿靜態(tài)隨機存取存儲器(sram)和nor閃存接口,這兩類存儲器用于以語音為中心應用的平臺中常見的xip存儲架構中。cellularram內含一個隱藏的邏輯電路,可以自動管理dram技術所固有的刷新和預充電操作,不需要用戶命令。通過這樣仿照無線平臺中常見的接口,oem廠商能夠快速挖掘出基于dram的技術的潛力,作為一種性能得到增強、容量密度從32mb到128mb的低成本存儲器替代方案。同樣,傳統(tǒng)無線平臺制造商也能通過少量修改,就能利用cellularram延長以語音為中心應用的電話原本六到九個月的產品生命周期,并且獲得比sram更高的性能和密度,并提供比傳統(tǒng)dram產品更低的待機和工作電流。
    cellularram的開發(fā)融合了dram制造商提出的設計創(chuàng)新,包括溫度補償自動刷新(tcsr)、局部陣列自動刷新(pasr)和深度降低功耗(dpd)等許多低功耗特性,同時還能符合新的多芯片封裝(mcp)要求。由于具有并行的地址/數據信號機制和nor閃存器件性能,cellularram作為一種伴侶(companion)存儲器,正逐漸得到普及,對于空間受限的蜂窩電話平臺來說可以便于創(chuàng)建堆疊裸片解決方案。制造商在cellularram方面的經驗也促成了mobileram這種通用dram類型的開發(fā)。mobileram器件將dram的內核電壓從3.3v降到2.5和1.8v,同時還引入一種新的關鍵低功率特性:片上溫度傳感器(octs)。
    
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