一、手机市场概述
手机可以分为4种类型:普通机、品牌机、主流机和智能型,如表1所示。普通机成本低廉,仅仅提供基本的蜂窝通话功能,以提高电池的寿命。品牌机尺寸小巧。主流手机提供更多领先的性能,如上网浏览功能等。智能型手机则将个人数字助理(PDA)的功能与手机的功能合二为一,能够提供更多面向数据处理的应用。从这四类手机中可以很明显地看出手机的未来发展趋势,目前的手机上网浏览功能将会成为未来手机的基本配置。
二、英特尔针对手机市场的闪存解决方案
英特尔解决方案与蜂窝通讯的发展趋势
右图展示了蜂窝手机的发展趋势以及英特尔是如何成功解决这些问题的。从左下角开始,为使闪存能够替代EEPROM的问题,英特尔推出了闪存启动单元和相应的闪存管理器软件,iFDI1.0。接着,蜂窝手机市场又需要手机小型化,英特尔又推出了芯片尺寸级封装产品。为了防盗用,英特尔在闪存中加入了安全位。为了延长电池寿命,英特尔设计出省电的1.8V闪存。英特尔的iFDI2.0可以处理语音数据流,从而使手机能进行语音录音。英特尔还提供了突发/分页模式闪存,同时还支持双分区闪存和多分区闪存以加快数据存取速度。现在,iFDI3.01已可以支持分组数据这样的高级功能,例如蓝牙、互联网浏览和多媒体数据管理。
英特尔手机用硬件产品
英特尔高级启动块闪存(C3)采用0.18um工艺的高级启动块闪存系列产品——英特尔第四代启动块存储器系列是世界上最先进的0.18um闪存技术,通过提供唯一的硅芯片序列号和防伪寄存器,它能解决下一代防伪和防盗用加密问题,把手机和互联网家电被盗用的风险降到最低。
先进的启动块闪存能够实时保护所存储的数据,并可防止由于个别区块的瞬间锁定而出现的差错。集成的硅芯片序列号和防伪寄存器为客户提供了增强的防伪解决方案,可有效地防止手机克隆和盗用。
新的高速编程功能减少了制造编程的时间,不再需要昂贵的外部电压开关逻辑。集成的防伪寄存器和64M比特的容量可以省去额外的加密芯片或避免采用多片闪存,从而可支持成本效率高的设计。
高级启动块闪存器件有16Mb、32Mb和新的高密度64Mb等不同容量,其70毫微秒的存取时间提供了当今的无线应用系统所需要的性能。封装形式有48脚TSOP、48球栅BGA系列芯片级封装,和8??矩阵堆叠式芯片尺寸级封装。通过使用相同的封装结构,设计者可以容易地从一种容量的芯片升级为另一种。
通过在单片闪存器件中存储代码和数据,英特尔闪存数据集成(FDI)软件提供了一个替代EEPROM的简便有效的解决方法。FDI软件为客户提供了由用户自定义代码和数据容量的灵活性,这样,系统需要改变时就不用重新设计硬件。
另外,英特尔首创的具有先进的启动块闪存（C3)是占位面积最小的堆叠式芯片尺寸封装(CSP)器件。配合FDI软件,这一技术可以将英特尔的闪存、EEPROM和SRAM组合在单一的封装之中。英特尔堆叠式CSP首选l-引线方式作为堆叠式CSP的布局,从而提供了较好的机械性能。
英特尔堆叠式CSP器件有带2Mb或4MbSRAM的16Mb堆叠式闪存,以及带4MbSRAM或8MbSRAM的32Mb堆叠式闪存,其70毫微秒的存取时间可满足今天无线应用所必需的性能。16/2Mb产品的封装尺寸是:8毫米x10毫米x1.4毫米,而32/4Mb则为:8毫米x12毫米x1.4毫米,这使得英特尔的层叠式CSP成为目前最小型的堆叠式CSP器件。
英特尔1.8V的无线应用闪存英特尔1.8V的无线闪存(28F640W18)是手机互联网功能性能最高的解决方案,它将以下四种新技术组合在一个产品中:
●灵活的分区同时读与写操作
●同步突发和异步分页的读操作
●1.8V的工作电压
●增强的工厂编程(EFP)功能
英特尔1.8V无线闪存与以前的闪存相比,增加了新的特点和创新的性能,是英特尔的下一代同时读写器件。
这些特点与EFP功能相结合,使之成为下一代“同时支持声音和数据”的手机以及无线领域应用的理想1.8V并发读写闪存解决方案。
——并发读写操作。下一代的手机和无线方面的应用需要更多的数据功能,例如互联网浏览、数据流和文本信息。这种系统有更大量的数据需要处理,要求更高的数据吞吐速率,这些要求可以用并发读写的闪存器件来达到。
灵活的分区操作允许处理器在一个区执行的同时可以在另一个区进行擦除或写入操作。这种特性将使信息在闪存中存取的速度提高40%之多。
——完全1.8V操作。完全1.8V操作允许英特尔无线闪存器件在1.8VEIA/JEDEC电压范围内进行读、写和擦除。1.8V低电压操作支持1.8V逻辑电路,可节省多达60%的电能。降低了功耗,又延长了电池的使用寿命。
英特尔1.8V无线应用闪存也可支持3VI/O,因此成为1.8V和3V应用的完全解决方案。
——突发和分页模式。同步突发模式和异步分页模式读取操作,将手机存储器子系统的速度提高到更高的水平。由于异步分页和同步突发读取闪存内容的能力,而可以打破存储器的瓶颈。在1.8V系统中这些快速读取模式可允许速率高达66MHz的零等待直接执行。
——多种密度和封装。英特尔1.8V无线闪存器件有32Mb、64Mb和128Mb多种密度,以满足不同的需要,并支持未来的发展。有两种不同的封装形式,分立封装和英特尔的层叠式CSP,从而为无线应用提供了完全的解决方案。
——增强工厂编程(EFP)。EFP提供了业界最高的闪存生产编程速度。采用容易实施的新编程算法,可以将编程速度加倍,从而大大地减少了成本。
英特尔StrataFlashTM存储器(J3)英特尔FlashTM存储器利用可靠的每单元两比特技术来达到大容量和低成本的目的。对于需要较大代码存储和数据存储空间的主流应用,3V的英特尔Flash存储器非常理想。目前,3V英特尔StrataFlash存储器容量可高到128Mb(16MB),在基于或非结构的闪存器件中,容量是最高的。
基于或非结构的闪存,由于可靠性高,读取速度快,通常比其他结构更受青睐。快速读取允许直接在闪存中执行代码,在闪存以外采用直接执行代码,而不需要先下载到RAM再执行,节省了冗余系统存储器和占用印刷电路版空间的成本。通过增加分页模式,3V英特尔StrataFlash存储器为快速读取闪存产品确立了新基准。分页模式读取速度比原来英特尔的StrataFlash存储器的异步读取速度快将近3倍。分页模式还为StrongARM*SA-1110和未来微处理器提供了高性能的无需连接逻辑的接口。此外,在手机设计中采用StrataFlash存储器可以节省成本、改善数据存储性能。
英特尔手机软件产品——英特尔闪存数据集成软件(FDI)
由于把互联网功能增加到手机中,手机设计者需要面对管理类型和容量都激增的数据。下载Java程序、蓝牙文件传输、微浏览器和语音识别标签,都需要精密复杂的管理技术,以便将这些数据组织到简便、统一的界面上。
英特尔FDI软件为了有效地管理各种各样的数据类型,使用业已在数字手机中得到应用的、大容量基于或非结构的闪存器件进行代码执行和数据存储。FDI不再需要EEPROM,减少了SRAM的用量,因此,节省了系统的成本,降低了功耗,减小了系统尺寸。
英特尔FDI软件是一种经过充分测试、调试,并由英特尔提供支持的数据存储管理器软件,用于实时嵌入式系统应用。FDI具有简便的应用编程接口(API),支持EEPROM替代参数存储,语音录音数据流,直接执行Java或本机代码,以及从分组数据网下载信息。
FDI的介质管理器能够处理电源故障后的恢复,为增加使用周期的闪存数据块使用水平管理,以及可变代码和数据分区大小。为了能够实时捕捉数据,数据暂时存储在由用户提供的SRAM里,接着FDI在后台执行闪存写操作,以将信息实际存储到闪存中。
FDI很容易集成到许多实时操作系统结构中,从而减少了软件工程工作量。经过严格测试支持FDI软件的英特尔闪存产品包括双层面和高级启动块系列器件。随着对更高数据速率和读取性能需求的增长,FDI还将支持英特尔的未来闪存器件。
配合Intel器件使用,FDI以源代码形式提供,其许可证不需要额外的许可费用。
三、总结
随着无线通讯的发展,手机需要处理越来越多的数据。为了满足不同需要,英特尔提供了不同的解决方案。
——FDI+C3,通过减少元器件数量,可以节省成本,减小尺寸,降低功耗。它是手机市场上最流行的解决方案。
——无线闪存为下一代追求高性能的2.5G和3G手机设计提供了所需要的数据存储结构。
——StrataFlash,每单元两比特的技术,在无线PDA和手机设计中是最节省成本的解决方案。支持StrataFlash的FDI版本很快会提供使用。
——FDI的目标在于节省元件清单(BOM)中的元器件成本,开发手机中的闪存介质管理软件,并大大缩短产品上市时间。
