工业和消费者HMI系统中的扩展内存

最新推荐文章于 2025-09-26 14:05:51 发布

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#sram #sdram #芯片

本文探讨了工业和消费类人机界面（HMI）对内存的需求，指出传统的SDRAM或PSRAM在设计和功耗上的挑战。随着物联网的发展，小型化和低功耗成为关键。文章提出使用HyperRAM作为替代方案，它具有高带宽、小体积和低引脚数的优点，适合图形缓冲。同时，足够的RAM对于实现快速启动和多层服务例程至关重要。

一般而言，人机界面（HMI）是使人能够与机器，系统或设备连接的用户界面或仪表板。HMI由硬件和软件组成，这些硬件和软件允许将用户输入转换为机器的控制信号，进而向用户提供反馈。HMI技术已在几乎每个行业中使用，包括制造，消费电子，娱乐和医疗等。

工业HMI是工业操作员和生产线主管用来控制制造或工业过程的主要工具。工业HMI从简单的可替换按钮和开关的便携式界面到复杂的监控和数据采集（SCADA）操作面板。随着我们进入工业4.0时代，HMI变得无处不在，而尺寸却在缩小并且变得更加便携。

随着物联网（IoT）的出现，支持HMI的消费电子产品（例如智能恒温器，监控摄像头和智能家电）获得了巨大发展。这些消费类电子设备的HMI需要具有较小的外形尺寸，以便能够轻松集成到这些空间受限的系统中。因此在工业HMI和用于消费类电子产品的HMI中，都强烈要求通过使用小尺寸，低引脚数的半导体组件来缩小PCB尺寸。此外，由于启用HMI的消费电子产品通常由电池供电，因此需要所有组件来帮助最大限度地延长系统电池寿命。

HMI系统挑战
传统上，HMI由MCU，MPU或FPGA控制，并使用SDRAM或PSRAM用于代码执行和图形缓冲。但是，这种方法极大地损害了HMI系统的设计简便性，功耗和占地面积。

考虑一个典型的128MB SDR SDRAM或PSRAM，它需要32个设备引脚来进行数据传输。这些存储器迫使使用具有高I/O引脚数的控制器，并通过增加布线拥塞使PCB设计复杂化。此外，使用SDRAM时，PCB设计人员必须经常使用电源管理IC（PMIC）在PCB周围分布多个电源轨。这需要更多的PCB空间，并消耗更多的功率，这加剧了PCB设计的挑战。

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