旺宏電子以創新簡化的方式，打破序列快閃記憶體(Serial Flash)
128Mb容量限制
前言
既有的序列快閃記憶體容量因24 定址位元之限制，最高只能支援到128Mb 容
量。然而，愈來愈多的市場應用，為了發展新功能，需要高於128Mb 的記憶體
容量空間，因此，許多系統工程師被迫必須另外尋求高容量的記憶體來完成目的。
但是，其他的非揮發性記憶體的解決方案，並沒有像序列快閃記憶體一樣，有著
低腳數能節省控制晶片腳數，及簡化主板的佈局設計，進而節省更多系統成本的
好處。所以，最理想的解決之道就是能有高於128Mb 容量且低腳數的序列快閃
記憶體的解決方案。旺宏身為領導廠商，考量以對系統設計者最小的影響方式著
眼，提出簡單創新的運作方式將24 位元定址技術延伸至32 位元定址，此突破
性發展使序列快閃記憶體容量得以向上延伸至256Mb 以上甚至到32Gb。旺宏電
子此次發表的256Mb 序列快閃記憶體即是採用此32 位元定址新技術，並以此
開啟了序列快閃記憶體容量向上增長的未來大門。
潛在的市場應用
潛在的市場應用主要在儲存大的應用程式(application image file)之相關系統應
用，比如WiMAX、高階網通應用、高階伺服器、高階投影機等等。尤其在系統
主晶片(processor/ controller)腳數受限而又需高容量非揮發性記憶體來儲存程式
碼時，高容量的序列快閃記憶體，因為可提供高容量且接腳少，更是最適合的選
擇。此外，不僅能做為大量儲存程式碼之使用，由於容量提高，也可將部份容量
做為資料儲存，比方說使用者檔案或偏好設定等等資料儲存。簡而言之，在市場
應用上對高容量序列快閃記憶體的需求有愈來愈殷切之趨勢，因此旺宏電子率先
提出產品解決之道，以回應市場需求。下面將進一步說明，旺宏如何以最簡單
的方式提昇既有序列記憶體到256Mb 以上的容量。
化繁為簡的方式來定址到256Mb以上- 以“模式”狀態來定義
如前所述，現有的序列快閃記憶體是以24 位元的定址方式，配合不同的指令種
類來進行所要執行的工作，比方說，(03)可以進行一般讀取工作，(0B)為進行快
速讀取工作，(02)為進行寫入工作，(20)則為抹除工作???等等主要的指令，
和24 位元定址相關之多達11 個，鑒於現有序列快閃記憶體的指令種類繁多，若
再以另一套全新的指令來指定32 位元定址相關之指令，則更增加指令的數量，
進而造成系統設計時的搭配的複雜性。因此，比較簡潔的方式是將24 位元或32
位_______元定址方式跟所有指令分開，以“模式”的方式來決定是24 位元或32 位元，然
後再以既有相同的指令來進行各項工作。如此一來，就僅增加2 個新的指令來定
義進入何種模式。大大地減少了原本將因而產生的指令項數。(如下圖)
圖 1. 運作方式簡圖說明
具體的操作方式與一般現有操作相似，從CS#接腳持續傳入0 的訊號後，寫入模
式變換指令(例如”B7”)來設定進入32 位元定址的模式，之後就可以按照原先所
定義的工作指令來進行相關工作。
若要離開32 位元定址模式，可以寫入回復指令(例如”E9”)以離開該模式回到24
位元地址模式。只要使用者搭配對應的位址數目，使用相同的工作指令，即可隨
意切換24 位元或32 位元模式使用。
也提供另一種以既有24位元定址方式選擇─ 有向下相容的方便性
考慮到系統使用者需要向下相容的方便性，是旺宏電子研發32 位元定址模式的
重要考量，有鑑於此，設計在開機時，快閃記憶體會預設為24 位元定址模式。
如果在256Mb 記憶體陣列中隨處都需要隨機定址，使用者應啟用32 位元定址模
式。若系統直接將整個程式碼從快閃記憶體下載到動態記憶體(DRAM)，不做定
址的切換改變(或僅在前面的128Mb 切換位址)，此時可以完全不用修改系統及控
制器，直接用既有的24 定址位元模式就能將256Mb 內容全部讀出。此類應用比
如像元件可编程邏輯閘陣列(FPGA)，將所有程式碼一次性的下載至動態記憶體
作執行，就完全不用花費任何力氣去修改主晶片(Processor/ Controller)來搭配，
就能直接增加序列快閃記憶體的容量，對系統設計者而言非常方便。
此外，無論使用者是要在128Mb 以上區域的記憶體進行內容下載(使用24 位元
定址)，或是要在整個256Mb 空間內進行隨機存取(使用32 位元定址模式)，設計
者可以很輕易地修改24 位元定址模式下所寫的軟體，即可享有高容量的使用。
結語
旺宏電子突破序列快閃記憶體的在容量上的128Mb 既有限制，新的32 位元定址
方式能定義出256Mb 甚至可到32Gb 的容量，使系統設計者不但能繼續用序列
周邊介面(Serial Peripheral Interface)架構，可享低腳數所帶來的低成本好處，在
容量方面也不用再擔心找不到解決方案。而軟體工程師也無需重寫系統軟體，即
可繼續使用原有的軟體來享有更高的容量。同時，設計者也不再需要尋求其他的
記憶體解決方案以因應其高容量的需求。對業界而言，旺宏電子因此為序列快
閃記憶體擴展了更多的應用範疇，更在高容量的進程上樹立了新的里程碑。
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