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了解 xSPI:高速閃存接口的未來

來源: 發(fā)布時間:2025-07-11

XSPI 簡介 ——什么是 XSPI?

XSPI--“eXpanded Serial Peripheral Interface”。它是一種高速通信協(xié)議,旨在與 NOR 閃存和其他外部設(shè)備連接。XSPI 是標(biāo)準(zhǔn) SPI 的增強版本,提供更快的數(shù)據(jù)傳輸速度和更高的效率。XSPI 支持多個數(shù)據(jù)通道,與傳統(tǒng)的 SPI 協(xié)議相比,可實現(xiàn)更快的讀寫速度。它在 JEDEC JESD251 和 JESD251-1 下進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化。

視覺效果:

xSPI 主機(控制器)連接到閃存(目標(biāo))的框圖,箭頭顯示時鐘、片選和多個數(shù)據(jù)通道。

為什么 xSPI 很重要?

·        嵌入式系統(tǒng)、IoT(物聯(lián)網(wǎng))和汽車電子產(chǎn)品等對更快數(shù)據(jù)處理的需求不斷增長,這使得XSPI 變得至關(guān)重要。它顯著提高了內(nèi)存訪問速度,實現(xiàn)了更快的啟動時間、更快的數(shù)據(jù)檢索和整體增強的系統(tǒng)性能。

高速數(shù)據(jù)傳輸

·        支持八通道 SPI(8 位寬)以實現(xiàn)更快的通信。

·        在 DDR(雙倍數(shù)據(jù)速率)模式下提供高達(dá) 400 MB/s 或更高的速度。

改進(jìn)的系統(tǒng)性能

·        減少嵌入式系統(tǒng)的啟動時間。

·        為處理器提供高效的內(nèi)存映射讀取訪問,從而支持從外部閃存無縫執(zhí)行代碼。

標(biāo)準(zhǔn)化和互作性

·        確保不同閃存供應(yīng)商之間的兼容性。

·        簡化系統(tǒng)設(shè)計人員的集成過程。

低功耗

·        針對 IoT 設(shè)備、汽車系統(tǒng)和移動設(shè)備等電池供電應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化。

高級功能

·        糾錯碼 (ECC) 可提高數(shù)據(jù)完整性。

·        安全功能,例如用于安全啟動和固件更新的身份驗證和加密。

xSPI 相對于 QSPI 的優(yōu)勢是什么

·        更快的數(shù)據(jù)傳輸
XSPI支持比 QSPI 更多的數(shù)據(jù)通道,這使其能夠以更高的速度傳輸數(shù)據(jù)。這為需要快速數(shù)據(jù)訪問的系統(tǒng)帶來了更快的性能。

·       
低延遲 XSPI 減少了數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t,使其成為每一毫秒都很重要的實時應(yīng)用的理想選擇,例如汽車和工業(yè)系統(tǒng)。

·        更高的可擴展性
可以處理多個通道,并且更加靈活,使其能夠隨著技術(shù)的進(jìn)步支持更高的速度,從而 滿足不斷增長的數(shù)據(jù)需求。

·        在復(fù)雜系統(tǒng)中實現(xiàn)更好的性能 XSPI 更適合需要快速處理大量數(shù)據(jù)的高性能應(yīng)用,例如高分辨率視頻或高級傳感器。

·        提高效率
XSPI 減少了數(shù)據(jù)傳輸中的瓶頸,使系統(tǒng)能夠更高效地運行,從而在苛刻的環(huán)境中實現(xiàn)更流暢的性能。

·         





傳統(tǒng) SPI、QSPI 和 xSPI 的比較


SPI、QSPI 和 xSPI 的幀格式         





. SPI


·        QSPI







xSPI

1S-1S-1S 模式

8D-8D-8D 模式


xSPI 的應(yīng)用

·        汽車電子(ADAS、信息娛樂、ECU 固件存儲)

·        工業(yè)自動化(實時控制器、PLC)

·        航空航天與國家防御(安全且高可靠性的內(nèi)存解決方案)

·        嵌入式系統(tǒng)(需要快速外部存儲器訪問的 MCU、FPGA 和 SoC)

想要高效地分析和調(diào)試 xSPI 接口?PGY-STG-PA XSPI協(xié)議訓(xùn)練器和分析儀提供全部的測試能力,包括:
?支持xSPI/OSPI協(xié)議在1SDR、8SDR和8DDR模式之間切換

?單、雙、四和八進(jìn)制SPI兼容性

? 8GB DDR內(nèi)存用于深度數(shù)據(jù)分析
?高達(dá)8個IF-ELSE觸發(fā)級別,用于精確的事件捕獲


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