易失性存儲器

它在任何時候都可以讀寫，RAM通常是作為操作系統或其他正在運行程序的臨時存儲介質（可稱作系統內存）。

不過，當電源關閉時RAM不能保留數據，如果需要保存數據，就必須把它們寫入到一個長期的存儲器中（例如硬碟）。正因為如此，有時也將RAM稱作“可變存儲器”。RAM內存可以進一步分為靜態RAM（SRAM）和動態內存（DRAM）兩大類。DRAM由於具有較低的單位容量價格，所以被大量的採用作為系統的主記憶。

不同應用在不同的容性負載下需要不同的工作頻率，這項要求與晶元組的性能以及電路板布局和複雜性緊密相關。例如，高頻工作環境通常對電性能的優化要求嚴格，設計工程師需要考慮整個電路板上的電雜訊，以降低線路的寄生電容。在這種情況下，降低存儲器輸出驅動器的強度更加受歡迎。此外，還必須根據工作頻率優化指令執行速度。有時候，要想在發送命令后取得適合的高效的吞吐量，就必須減少空時鐘周期次數。

在應用電路板測試階段，為了正確地激勵存儲器、查看存儲器的響應，微控制器需要全套的命令和功能。這項操作靈活性測試通常用於檢測全部系統組件，以確保產品在生命周期內的功能。相反，標準的客戶最終應用只使用一個精簡的指令集。例如，在使用SPI快閃記憶體時，最終應用通常使用讀指令(正常、快速和/或4位I/O輸入輸出)，把啟動代碼下載到RAM存儲器。

設計人員應該優化非易失性存儲器，以縮減系統上電期間的代碼讀取和下載時間。在新的先進的平台上，如車用電子、計算機光碟機或藍牙模塊，SPI快閃記憶體可能用於直接從非易失性存儲器讀取部分系統固件，以縮短系統固件下載到高速易失性存儲器的過程。當然，目前出現的最新應用對存儲器的靈活性要求更加嚴格，本文稍後再做詳解。

SPI快閃記憶體的的優點是引腳數量少而且固定不變(8個或16個)。串口快閃記憶體的這個特性可簡化電路板布局，無需更改硬體即可升級固件，從而可以降低系統開發的總體成本。

由於在簡易性和成本方面的強大優勢，PC機和消費電子市場出現了並口快閃記憶體改用SPI快閃記憶體的發展趨勢。只要達到性能要求時，設備廠商就會優先選用串口快閃記憶體。計算機光碟機、汽車電子、藍牙模塊、機頂盒和數據機市場正在引入這種能夠把代碼直接讀到非易失性存儲器內的SPI快閃記憶體。

XiP(片內執行)應用要求串口存儲器提供一種“隨機訪存”模擬功能，即無需發送指令即可訪問存儲器內容，並准許以最大的吞吐量訪問存儲器。因為傳統用途是存儲和下載代碼，所以SPI存儲器是同步器件，XIP功能迫使設計人員研發靈活的存儲器，能夠根據晶元組特性靈活地配置串列快閃記憶體。例如，在系統上電后，具有XIP功能的器件需要基於命令、地址和數據的JEDEC協議，所以有些邏輯器件不準像管理XIP器件一樣管理串口快閃記憶體。

此外，有些邏輯器件只在一條線上或者最多在兩條線上支持XIP模式，因為固有的硬體限制，不可能開啟4位I/O輸入輸出模式。

最後，因為實現一個混合協議、接受命令的傳統存儲器和不接受命令的非易失性存儲器的設計困難，晶元組廠商更願意保留原有的SPI指令結構，即命令、地址和數據。在這些情況下，高速協議結合併行化命令、地址和數據的方案更受市場歡迎。