针对该公司所说的动态随机存取存储器（DRAM）市场服务不足的市场，英飞凌科技公司推出了HYPERRAM 3.0 DRAM。该设备的特色是新的16位扩展版HyperBus接口，吞吐量翻了一番，达到800 MB/s。

在这篇文章中，我们研究了新存储芯片的细节，讨论了该设备旨在服务的应用领域，并分享了我们采访英飞凌科技RAM事业部高级经理Bobby John时的见解和分析。

 

HyperBus实现高吞吐量、低引脚数

HYPERRAM 3.0设备改进了英飞凌2021年推出的第二代设备系列。HYPERRAM设备使用该公司的HyperBus接口，与传统的并行扩展存储器相比，该接口使设备能够提供更高的带宽。

 

通过使用扩展的16位版本的HyperBus接口，HYPERRAM 3.0的吞吐量比2.0版本翻了一番。（点击图片放大）

 

HYPERRAM源于英飞凌于2020年收购的赛普拉斯半导体，是一种基于PSRAM（伪静态RAM）的独立易失性存储器。它旨在提供一种简单且成本优化的方式来添加扩展内存。虽然HYPERRAM的数据速率与SDR（单数据速率）DRAM相当，但它提供了更低的引脚数和更低的功耗。

根据Infineon的说法，HyperBus接口提高了每个引脚的数据吞吐量，使工程师可以使用更少引脚的微控制器和更少层的PCB。原始的HyperBus接口使用高速8位DDR接口来处理地址和数据。它还提供差分时钟、读/写锁存信号和芯片选择。HyperBus接口符合JEDEC标准。

HYPERRAM 3.0使用了一种新的16位扩展版HyperBus，称为Hyberbus扩展I/O。这使得HYPERRAM 3.0能够提供800 MB/s的吞吐量，是其2.0前身400 MB/s的两倍。HYPERRAM 3.0的49引脚FBGA封装密度为245Mb，略大于2.0的24引脚FBGA，但仍远小于典型的并行总线SDRAM。

与2.0版本一样，新的3.0版本支持工业和汽车温度等级，但3.0仅适用于汽车级AEC-Q100 2级：-40°C至+105°C，而HYPERRAM 2.0支持1级，温度为-40°C到+125°C。HYPERRAM 2.0/3.0产品简介中提供了更多信息。

 

对比：HYPERRAM 3。与替代方案

对于许多应用程序，为PC、服务器和数据中心设计的传统DDR DRAM不太适合用作扩展存储器。HYPERRAM 3.0融合了低引脚数和低功耗，以满足各种系统的需求。其中包括视频缓冲、工厂自动化、物联网（AIoT）和汽车万物互联（V2X）。Infineon表示，该技术也非常适合需要临时存储器进行密集数学计算的应用。

根据Infineon的说法，市场上其他低引脚数的替代方案包括ADMUX（地址数据多路复用）PSRAM和SDR SDRAM，它们都是64Mb至512Mb扩展内存空间中的热门选择。英飞凌的Bobby John表示，在包装尺寸方面，这些技术与HYPERRAM的比较尤其生动——与48毫米相比，尺寸小了82%2.24球FPGA封装到SDRSDRAM的54引脚TSOP。

 

与其他内存扩展技术相比，HYPERRAM 2.0/3.0提供了更小的封装、更少的数据传输引脚、更低的功耗和更高的吞吐量。（点击图片放大）

 

HYPERRAM使用更少的引脚进行数据传输，因此引脚数量显著减少。HYPERRAM 2.0版本只需要12个引脚，而AUMUX PSRAM需要31个引脚。John说：“在HYPERRAM Gen 3中，我们仍然能够实现更高的吞吐量，同时只增加到21个引脚。”。“这仍然比其他存储器技术要好得多。”

从电流消耗的角度来看，HYPERRAM再次具有优势，这主要归功于其PSRAM技术。HYPERRAM的25毫安最大有效电流比SDR DRAM的功率规格低85%。John说，这种低功率水平在可穿戴设备或基于电池的智能家居设备等消费应用中至关重要。

吞吐量是HYPERRAM 3.0所显示的差异最大的地方。John说：“从吞吐量的角度来看，我们在2.0和3.0产品上分别以400 MB/s和800 MB/s的速度击败了传统的内存替代品。”。

 

定位为高吞吐量、低引脚数

总之，HYPERRAM为工程师提供的价值主张是它能够通过低计数接口实现非常高的数据吞吐量。下图对这一点进行了透视。

 

HYPERRAM 2.0 and 3.0 devices can offer high throughput rates while maintaining lower pin counts compared to alternative memory technologies.

与替代存储器技术相比，HYPERRAM 2.0和3.0设备可以提供高吞吐率，同时保持较低的引脚数。

 

上图显示了从设备获得的吞吐量与数据传输所需的引脚数量之间的关系。John说：“如果你看看所有的传统存储器SDR DRAM、ADMUX PSRAM和DDR存储器，它们都可以通过更高数量的引脚实现吞吐量。”。

 

您可能需要多达30到40个引脚才能达到这种吞吐量水平。但HYPERRAM只使用12引脚或21引脚，您仍然可以与其他技术的性能相匹配。这就是HYPERRAM正在服务的领域：低引脚数、高性能嵌入式设备。

 

满足嵌入式系统的需求

DRAM设备的历史与PC和服务器等主流大容量应用程序紧密相连。在DRAM几十年的发展过程中，这些存储芯片已经与这些主流计算系统的需求同步。

由于工业控制、汽车和物联网等嵌入式系统对内存的需求与传统计算不同，多年来出现了替代技术。HYPERRAM也许是这些努力的进一步飞跃，并表明工程师不需要在低引脚数的实现中权衡性能。

 

 

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