Cyclone V 和 Arria V SoC 支持的闪存器件

简介

Cyclone® V和Arria® V SoC支持以下闪存器件,既可以用作启动源,也可以用于大容量数据存储:

  • Quad串行外设接口(SPI)闪存
  • NAND闪存
  • 安全数字(SD)、安全数字大容量(SDHC)、安全数字扩展容量(SDXC)、多媒体卡(MMC),或者嵌入式MMC (eMMC)闪存

当选择SoC使用的闪存器件时,关键要考虑以下因素:

  • 器件能够与Altera®器件BootROM一起工作吗?
    • 硬核处理器系统(HPS)只能从BootROM支持的闪存器件启动。
  • 器件经过验证能够与软件一起工作,得到软件的支持吗,例如预装入程序、U-Boot,以及Linux? 
    • 对于所支持的器件,Altera提供预装入程序、U-Boot,以及Linux软件。对于其他器件,用户必须开发这类软件。
  • HPS闪存编程器支持器件吗? 
    • HPS闪存编程器支持使用JTAG连接写入闪存。这主要是用于对最初的预装入或者启动加载程序镜像进行编程。  
    • 如果HPS编程器不支持器件,可以使用其他闪存编程方法,比如使用HPS对闪存编程。例如,可以使用U-Boot的闪存编程功能。

基于上面的标准,可以确认以下门类的闪存器件:

  • 英特尔经过测试并支持的闪存器件——这些器件满足上面列出的标准。采用Altera工具对这些器件进行了回归测试,由Altera技术支持对其使用提供全面支持。
  • 已知能够工作的闪存器件——这些器件并没有在Altera工具中有明确的支持,但是已知能够与SoC一起工作。使用U-Boot作为其他可选编程方法对很多这类器件进行编程,但是用户可能需要修改U-Boot源程序,以便配置某些器件。
  • 不兼容闪存器件——这些器件不适用于SoC。

以下章节介绍了Cyclone V和Arria V SoC各种闪存器件的支持等级。

QSPI闪存器件

Quad SPI闪存器件具有以下优点;

  • 可靠性:每扇区一般至少能够达到100,000次擦除周期,数据最少能够保留20年。结果,其管理比较简单,不需要误码纠正和坏块管理功能。
  • 低引脚数量要求:一个Quad SPI闪存器件一般需要6个引脚,但是也可以只使用4个引脚。
  • 高带宽

一个Quad SPI闪存器件存储容量一般比其他闪存器件小。因此,它们主要用作启动源,而不是大容量存储。

Cyclone V和Arria V SoC可以使用四个Quad SPI闪存器件片选。器件会从连接至片选零的Quad SPI闪存启动。

下面列出了目前经过测试并提供支持的器件:

部件编号 制造商 容量 电压 支持类型 注释
N25Q512A83GSF40F Micron 512 Mb 3.3 V 英特尔测试并支持 适用于 Cyclone® V SoC 开发套件
N25Q00AA13GSF40F Micron 1 Gb 3.3 V 已知可用  
MT25QL01GBBB8ESF-0SIT Micron 1 Gb 3.3 V 已知可用  
MT25QL512ABA8ESF-0SIT Micron 512 Mb 3.3 V 已知可用  
MT25QL512ABB8ESF-0SIT Micron 512 Mb 3.3 V 已知可用  
MT25QL256ABA8ESF-0SIT Micron 256 Mb 3.3 V 已知可用  
MT25QU256ABA8ESF-0SIT Micron 256 Mb 1.8 V 已知可用  
N25Q128A13ESF40F Micron 128 Mb 3.3 V 已知可用  
MT25QL128ABA8ESF-0SIT Micron 128 Mb 3.3 V 已知可用  
MT25QU128ABA8ESF-0SIT Micron 128 Mb 1.8 V 已知可用  
MX25L12833FMI-10G Macronix 128 Mb 3.3 V 已知可用 需进行 U-Boot 更新。U-Boot 用于闪存。
MX25L25645GMI-08G Macronix 256 Mb 3.3 V 已知可用 需进行 U-Boot 更新。
MX25L25635FMI-10G Macronix 256 Mb 3.3 V 已知可用 需进行 U-Boot 更新。
MX25L51245GMI-08G Macronix 512 Mb 3.3 V 已知可用 需进行 U-Boot 更新。U-Boot 用于闪存。
MX66L51235FMI-10G Macronix 512 Mb 3.3 V 已知可用 需进行 U-Boot 更新。U-Boot 用于闪存。
MX66U51235FMI-10G
(EOL, use MX25U51245GMI00 instead)
Macronix 512 Mb 1.8 V 已知可用 需进行 U-Boot 更新。
MX25U51245GMI00 Macronix 512 Mb 1.8 V 已知可用 需进行 U-Boot 更新。
MX25U51245GXDI00 Macronix 512 Mb 1.8 V 已知可用 需进行 U-Boot 更新。
MX66L1G45GMI-10G Macronix 1 Gb 3.3 V 已知可用 需进行 U-Boot 更新。
MX66U2G45GXR100 Macronix 2 Gb 1.8 V 已知可用 需进行 U-Boot 更新。U-Boot 用于闪存。
S25FL128SAGMFI00 Cypress 128 Mb 3.3 V 已知可用  
S25FL256SAGMFI00 Cypress 256 Mb 3.3 V 已知可用  
S25FL512SAGMFI01 Cypress 512 Mb 3.3 V 已知可用  
S25FL512SAGMFIG11 Cypress 512 Mb 3.3 V 英特尔测试并支持  
S70FL01GSAGMFI011 Cypress 1 Gb 3.3 V 已知可用 两种芯片选择。HPS 闪存编程器和 BootROM 仅使用 CS0。
S70FS01GS Cypress 1 Gb 1.8 V 不兼容 不支持 RDSR 指令。
GD25Q127CFIG GigaDevice 128 Mb 3.3 V 已知可用 需进行 U-Boot 更新。U-Boot 用于闪存。
GD25Q256DFIG GigaDevice 256 Mb 3.3 V 已知可用 需进行 U-Boot 更新。U-Boot 用于闪存。

NAND闪存器件

NAND闪存器件的主要优点是大存储容量。

NAND闪存器件的缺点包括:

  • 高引脚数量要求(至少需要15个引脚)
  • 每一个比特可靠性低于Quad SPI闪存,还需要误码纠正和坏块管理功能,因此,管理要难一些。
  • 最大带宽要低于Quad SPI闪存器件

NAND闪存器件一般用于大容量数据存储,但是也可以用作启动源。

Cyclone V和Arria V SoC所使用的NAND闪存器件必须至少满足以下要求:

  • ONFI 1.0兼容
  • 8个接口
  • 单层单元(SLC)或者多层单元(MLC)
  • 只有一个ce#和只有一个rb#引脚
  • 页面大小:512字节、2 KB、4 KB,或者8 KB 
  • 每模块页面数:32、64、128、256、384,或者512 
  • 纠错码(ECC)扇区大小可以设置为512字节(用于4、8,或者16比特纠正)或者1,024字节(24比特纠正)

下面列出了目前经过测试并提供支持的器件:

部件编号

制造商

容量

电压

支持类型

注释

MT29F1G08ABBEAH4:E Micron 1 Gb 1.8 V 已知可用  
MT29F4G08ABBEAH4:E Micron 4 Gb 1.8 V 已知可用  
MT29F4G08ABADAWP:D Micron 4 Gb 3.3 V 已知可用  
MT29F8G08ADADAH4-IT:D Micron 8 Gb 3.3 V 已知可用  
MX30UF1G18AC-TI Macronix 1 Gb 1.8 V 已知可用  
MX30LF1G18AC-TI Macronix 1 Gb 3.3 V 已知可用  
MX30UF2G18AC-TI Macronix 2 Gb 1.8 V 已知可用  
MX30LF2G18AC-TI Macronix 2 Gb 3.3 V 已知可用  
MX30UF4G18AB-TI Macronix 4 Gb 1.8 V 已知可用  
MX60LF8G18AC-TI Macronix 8 Gb 3.3 V 已知可用  
S34MS01G200TFI90 Cypress 1 Gb 1.8 V 已知可用  
S34MS02G200TFI00 Cypress 2 Gb 1.8 V 已知可用  
S34MS04G200TFI00 Cypress 4 Gb 1.8 V 已知可用  
S34ML08G201TFI000 Cypress 8 Gb 3.3 V 已知可用  

SD/SDHC/SDXC/MMC/eMMC闪存器件

SD/SDHC/SDXC/MMC卡具有以下优点;

  • 大存储容量
  • 内部错误纠正、坏块管理,以及耗损均衡。
  • 低成本

SD/SDHC/SDXC/MMC的某些缺点是:

  • 可靠性一般低于Quad SPI (尽管有可靠性更高的工业版本)
  • 它们需要插槽,使其容易受到机械损坏。

eMMC闪存器件相对于SD/SDHC/SDXC/MMC闪存器件具有以下优点:

  • 可靠性更高
  • 更小,不可移除(底面焊装)封装。

Altera Cyclone V和Arria V SoC与以下器件兼容:

  • SD/SDHC/SDXC (包括eSD)——版本3.0兼容
  • MMC和eMMC——版本4.41兼容

下面列出了目前经过测试并提供支持的器件:

部件编号

制造商

容量

支持类型

注释

MTFC16GJDDQ-4M IT Micron 16 GB 已知可用 eMMC v4.51 compliant
MTFC16GAKAENA-4M IT Micron 16 GB 已知可用 eMMC v5.0 compliant
MTFC16GAKAEDQ-AIT Micron 16 GB 已知可用 eMMC v5.0 compliant
MTFC8GACAANA-4M IT Micron 8 GB 已知可用 eMMC v4.51 compliant
MTFC8GACAEDQ-AIT Micron 8 GB 已知可用 eMMC v5.0 compliant
S40410081B1B2W000 Cypress 8 GB 已知可用 eMMC v4.51 compliant
S40410161B1B2W010 Cypress 16 GB 已知可用 eMMC v4.51 compliant