在異步SRAM中實現(xiàn)速度與功耗的完美平衡

　　以下因素進一步推動了對低功耗快速SRAM的需求：

　　1.在具有各種新工藝節(jié)點的現(xiàn)代MCU中，嵌入式高速緩存的作用越來越有限;

　　2.由于上述原因以及MCU現(xiàn)已變得越來越高級，因此外部高速緩存正日益變得更加重要。因而，當務之急是讓SRAM不再成為限制因素;

　　3.在電池供電應用中，功耗是客戶購買時考慮的重要參數(shù)。因此，SRAM芯片的高待機功耗是無法接受的。

　　由于以上所有因素，SRAM制造商多年來一直在嘗試取消快速產品與低功耗產品之間的利弊權衡。其中一個解決方案是混合器件——在存取時間和功耗上進行快速與低功耗的搭配。然而，這些混合SRAM無法滿足快速SRAM可滿足的性能要求。最好的解決方案是支持片上電源管理的快速SRAM，其既可確保高性能，又可實現(xiàn)低功耗。

　　支持片上電源管理的SRAM的工作方式跟支持片上電源管理的MCU類似。除了工作模式和待機工作模式以外，還有深度睡眠工作模式。這種設置允許SRAM芯片在標準工作模式下全速存取數(shù)據(jù)，而在深度睡眠模式下不執(zhí)行任何功能，因此流耗極低(比普通快速SRAM的待機功耗低1000倍)。

　　下表針對快速SRAM、低功耗SRAM以及支持深度睡眠工作模式的快速SRAM進行了各種參數(shù)比較：

　　這些數(shù)字清楚地展示了與使用標準快速SRAM相比，使用“帶深度睡眠模式”的SRAM的優(yōu)勢。在SRAM大部分時間都處于待機狀態(tài)的應用中，該優(yōu)勢會更加明顯。

　　我們來假設一個場景：某器件工作了一千個小時，SRAM的工作時間只占其中的20%.如果該SRAM是一款工作電壓為3.3V的快速SRAM，那它的工作功耗就將為120瓦時(WH)，待機功耗為80 WH.總功耗將為200 WH.現(xiàn)在，如果我們使用具有深度睡眠模式的快速SRAM，工作功耗依然是120 WH，但待機功耗則銳減至0.06 WH.總功耗大約為121 WH.因此在該具體應用中，深度睡眠選項可將功耗降低40%.然而在使用深度睡眠模式時(無論是MCU還是SRAM)，需要考慮的一個因數(shù)是進入和退出深度睡眠模式所需的時間。如果這兩個工作周期的時間間隔比SRAM進入和退出深度睡眠模式所用的時間還短，那該方法就不適合。

　　迄今為止，唯一推出支持片上電源管理的SRAM的公司是賽普拉斯半導體公司，該產品為PowerSnoozeTM.PowerSnooze SRAM采用54-TSOP和48-BGA等標準封裝，與普通快速SRAM一樣。為使用深度睡眠功能，該產品還提供了一個特殊引腳(DS)，可將低電平有效切換至進入深度睡眠模式。標準快速SRAM上的同等引腳恰恰是無連接(NC)。因此只需極少的設計工作(只需連接一個額外的引腳)，便可將標準快速SRAM升級為PowerSnooze SRAM.