英尚微电子 · 9月4日 · 广东

SRAM芯片概述,异步高速低功耗SRAM芯片代理ISSI替代

一、SRAM芯片概述
SRAM(静态随机存取存储器)是一种无需刷新即可保持数据的高速存储器件,采用六晶体管(6T)存储单元结构,与DRAM相比具有访问延迟低、读写速度快、接口简单等显著优势。异步SRAM芯片不依赖外部时钟信号,通过CE#、OE#、WE#等控制线即可完成读写操作,系统设计更为简洁,是嵌入式领域应用最广泛的存储类型之一。

在工业控制、汽车电子、通信设备、医疗仪器等对实时性和可靠性要求严苛的场景中,高速SRAM芯片承担着数据缓存、指令暂存、高速缓冲等关键角色。随着国产替代进程加速,国内代理商提供的异步高速低功耗SRAM产品线已覆盖1Mbit至32Mbit全容量段,可满足不同层级的设计需求。

二、SRAM的基本原理
SRAM的存储单元以触发器为核心,通常由六个晶体管构成一个双稳态电路。这类电路存在两个稳定的工作状态,分别对应逻辑"0"和"1",只要电路持续供电,数据就能一直保存,无需像DRAM那样依靠周期性刷新来维持。所谓"静态",正是指SRAM在通电状态下数据可长期稳定驻留;但一旦断电,存储在触发器中的数据也会随之丢失。如图所示:
image.png
三、SRAM常见分类
根据端口架构的不同,SRAM主要可分为单端口SRAM(SP‑SRAM)、伪双端口SRAM(TP‑SRAM)、真双端口SRAM(DP‑SRAM)三类。

1、单端口SRAM(Single‑Port,SP)
仅配置一组地址与数据总线,共用同一个端口。同一时刻仅支持读或者写其中一种操作,无法实现读写并行,结构简单,多用于常规缓存场景。如图所示:
image.png
2、伪双端口SRAM(Two‑Port,TP)
具备两个独立端口,端口功能固定:一个端口专用于写入,另一个端口专用于读取。分别配备独立的写地址、写数据线与读地址、读数据线,读、写可同步执行,但端口不能随意切换读写功能。如图所示:
image.png
3、真双端口SRAM(Dual‑Port,DP)
拥有两套完整独立的地址总线与数据总线,两个端口均支持读、写双向操作。两个端口互不约束,既可以同时完成读、写,也可两边同时读或者两边同时写,数据交互灵活性最高。如图所示:
image.png

二、国产SRAM芯片优势特性
1、高速访问,实时响应。高速SRAM芯片的访问时间可低至8ns,部分型号支持8/10/12ns多档速度可选,能够匹配高性能MCU、FPGA及DSP的外部总线时序,有效消除数据搬运瓶颈。
2、低功耗设计,续航持久。低功耗系列SRAM待机电流可降至微安级(典型值1~1.5μA),配合CE#控制进入深度休眠模式,数据保持电压最低可至1.5V,非常适合电池供电及掉电保护(BBSRAM)应用。
3、异步接口,易于集成。全静态操作无需时钟和刷新,支持三态输出与LB#/UB#高低字节独立控制,可直接与STM32等MCU的FSMC/EXMC接口对接,硬件自动生成时序,软件开发难度低。
4、宽电压兼容,选型灵活。主流产品覆盖1.65V~3.6V及4.5V~5.5V双电压体系,支持工业级-40℃~+85℃工作温度范围,封装涵盖TSOP、BGA、SOP等多种标准形式,便于Pin-to-Pin兼容替换。

三、SRAM芯片常用型号分享
1、ISSI
ISSI是全球领先的SRAM供应商,产品线覆盖高速与低功耗两大系列,工业级与车规级品质广受认可。
代表型号 容量 组织 电压 速度(ns) 封装
IS64WV204816BLL 32Mb 2Mx16 2.4-3.6V 12 TSOP1(48),BGA(48)
IS61WV204816ALL/BLL 32Mb 2Mx16 1.65-3.6V 10,12 TSOP1(48),BGA(48)
IS64WV20488BLL 16Mb 2Mx8 2.4-3.6V 10 TSOP2(44),BGA(48)
IS62WV20488ALL/BLL 16Mb 2Mx8 1.65-3.6V 25,35 TSOP2(44),BGA(48)
IS61WV20488ALL/BLL 16Mb 2Mx8 1.65-3.6V 8,10,20 TSOP2(44),BGA(48)
IS64WV102416BLL 16Mb 1Mx16 2.4-3.6V 10 TSOP2(44),BGA(48)
IS64WV102416DBLL 16Mb 1Mx16 2.4-3.6V 12 TSOP2(44),BGA(48)
IS62WV102416ALL/BLL 16Mb 1Mx16 1.65-3.6V 25,35 TSOP1(48),BGA(48)
IS61WV102416ALL/BLL 16Mb 1Mx16 1.65-3.6V 8,10,20 TSOP1(48),BGA(48)
IS61WV102416EDALL/BLL 16Mb 1Mx16 2.4~3.6 10 TSOP1(48),BGA(48)
IS61WV102416DALL/BLL 16Mb 1Mx16 2.4~3.6 10 TSOP1(48),BGA(48)
IS61WV51232ALL/BLL 16Mb 512Kx32 1.65-3.6V 8,10,20 BGA(90)
IS61WV10248ALL/BLL 8Mb 1Mx8 1.65-3.6V 8,10,20 TSOP2(44),BGA(48)
IS61WV10248EDBLL 8Mb 1Mx8 2.4-3.6V 8,10,20 TSOP2(44),BGA(48)
IS64WV51216EDBLL 8Mb 512Kx16 2.4-3.6V 10 TSOP2(44),BGA(48)
IS61WV51216ALL/BLL 8Mb 512Kx16 1.65-3.6V 8,10,20 TSOP2(44),BGA(48)
IS61WV51216EDALL/BLL 8Mb 512Kx16 1.65-3.6V 8,10,20 TSOP2(44),BGA(48)

2、EMI(伟凌创芯)
安徽伟凌创芯是国产SRAM新锐品牌,聚焦利基市场专用存储,产品性价比突出,供货稳定。
代表型号 容量 组织 电压 速度(ns) 温度 封装
EMI502WF16LM-10C 2Mbit 128Kbx16bit 1.8 15 -0~70℃ 48 FBGA
EMI502WF16LM-10C 2Mbit 128Kbx16bit 2.5 10 -0~70℃ 48 FBGA
EMI502WF16LM-10C 2Mbit 128Kbx16bit 3.3 10 -0~70℃ 48 FBGA
EMI502NF16VM-10C 2Mbit 128Kbx16bit 3.3 10 -0~70℃ 44 TSOP2
EMI502WF16VM-10C 2Mbit 128Kbx16bit 3.3 10 -0~70℃ 44 TSOP2
EMI502WF16VM-10C 2Mbit 128Kbx16bit 2.5 10 -0~70℃ 44 TSOP2
EMI502NF16LM-10C 2Mbit 128Kbx16bit 3.3 10 -0~70℃ 48 FBGA
EMI502WF16LM-08C 2Mbit 128Kbx16bit 3.3 8 -0~70℃ 48 FBGA
EMI502WF16VM-08I 2Mbit 128Kbx16bit 3.3 8 -40~85°C 44 TSOP2
EMI502WF16LM-08C 2Mbit 128Kbx16bit 2.5 10 -0~70℃ 48 FBGA
EMI502WF16LM-08C 2Mbit 128Kbx16bit 1.8 12 -0~70℃ 48 FBGA
EMI502HF16VM-10C 2Mbit 128Kbx16bit 5 10 -0~70℃ 44 TSOP2
EMI502NF16VM-08I 2Mbit 128Kbx16bit 3.3 8 -40~85°C 44 TSOP2
EMI502WF16VM-08C 2Mbit 128Kbx16bit 1.8 12 -0~70℃ 44 TSOP2
EMI502NF16LM-08C 2Mbit 128Kbx16bit 3.3 8 -0~70℃ 48 FBGA
EMI502WF16VM-08C 2Mbit 128Kbx16bit 2.5 10 -0~70℃ 44 TSOP2
EMI502WF16VM-08C 2Mbit 128Kbx16bit 3.3 8 -0~70℃ 44 TSOP2
EMI502NF16VM-08C 2Mbit 128Kbx16bit 3.3 8 -0~70℃ 44 TSOP2
EMI502WF16VM-08I 2Mbit 128Kbx16bit 2.5 10 -40~85°C 44 TSOP2
EMI502WF16VM-08I 2Mbit 128Kbx16bit 1.8 12 -40~85°C 44 TSOP2

3、NETSOL
NETSOL前身为韩国三星SRAM事业部,异步高速SRAM产品自带ECC单比特纠错功能,可靠性领先,可与ISSI、Cypress系列兼容替换。
代表型号 容量 组织 电压 速度(ns) 封装
S6R3216W1M 32Mb 2Mx16 1.65~3.6V 8/10/12/15ns 48FBGA
S6R3208W1M 32Mb 4Mx8 1.65~3.6 8/10/12/15ns 48FBGA
S6R1616W1M 16Mb 1Mx16 1.65~3.6V 8/10/12/15ns 48TSOP1 48FBGA
S6R1616V1M 16Mb 1Mx16 3.3V 8/10ns 48TSOP1 48FBGA
S6R1616C1M 16Mb 1Mx16 5V 10ns 48TSOP1 48FBGA
S6R1608W1M 16Mb 2Mx8 1.65~3.6V 8/10/12/15ns 44TSOP2 48FBGA
S6R1608V1M 16Mb 2Mx8 3.3V 8/10ns 44TSOP2 48FBGA
S6R1608C1M 16Mb 2Mx8 5V 10ns 44TSOP2 48FBGA
S6R8016W1A 8Mb 512Kx16 1.65~3.6V 8/10/12/15ns 44TSOP2 48FBGA
S6R8016C1A 8Mb 512Kx16 5V 10ns 44TSOP2 48FBGA
S6R8008W1A 8Mb 1Mx8 1.65~3.6V 8/10/12/15ns 44TSOP2 48FBGA
S6R8008C1A 8Mb 1Mx8 5V 10ns 44TSOP2 48FBGA
S6R4016W1A 4Mb 256Kx16 1.65~3.6V 8/10/12/15ns 44TSOP2 48FBGA
S6R4016V1A 4Mb 256Kx16 3.3V 8/10ns 44TSOP2 48FBGA
S6R4016C1A 4Mb 256Kx16 5V 10ns 44TSOP2 48FBGA
S6R4008W1A 4Mb 512Kx8 1.65~3.6 8/10/12/15ns 44TSOP2 36FBGA
S6R4008V1A 4Mb 512Kx8 3.3V 8/10ns 44TSOP2 36FBGA
S6R4008C1A 4Mb 512Kx8 5V 10ns 44TSOP2 36FBGA
S6R2016W1A 2Mb 128Kx16 1.65~3.6V 8/10/12/15ns 44TSOP2 48FBGA
S6R2016V1A 2Mb 128Kx16 3.3V 8/10ns 44TSOP2 48FBGA

四、国产SRAM芯片应用场景
1、工业控制与自动化。PLC程序缓存、运动控制数据缓冲、高速数据采集系统的FIFO,工业级宽温SRAM可在-40℃~+85℃环境下稳定运行。
2、汽车电子。车载信息娱乐系统音频缓存、车身控制模块(BCM)状态存储、仪表盘显示数据处理,车规级SRAM满足AEC-Q100可靠性要求。
3、通信与网络设备。路由器/交换机数据包缓冲、基站控制板配置存储、网络处理器高速缓存,高速SRAM的低延迟特性有效提升转发性能。
4、医疗与仪器仪表。数字示波器波形缓存、多通道数据采集、便携式医疗设备数据暂存,低功耗系列配合后备电池可实现掉电数据保护。
5、消费与物联网。智能电表、POS终端、打印机、白色家电主控扩展,异步接口简化设计,低功耗特性延长电池续航。

选型时建议遵循"速度留裕量、电压看系统、容量按需求、封装求兼容"的原则,优先选择有长期供货承诺的品牌与代理商渠道。如需具体型号的技术支持或样品申请,可联系SRAM代理商RAMSUN获取完整的选型方案与设计参考。
更多型号选型参考访问英尚官网:https://www.sramsun.com/list-...

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