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伪静态随机存取存储器(PSRAM)

院士
2026-03-20 14:34:40     打赏

平时多使用ARM 的Cortex-M系列MCU,如STM32F407。基本很少外扩SRAM,如果SRAM不够,则在MCU选型上就解决了。但最近接触的项目里面有使用到ESP32模块。我发现ESP32基本上都会标配一个2MB或者8MB的外扩PSRAM器件,以供当做SRAM使用。那它是个啥呢?

PSRAM‌(伪静态随机存取存储器)是一种融合了 ‌DRAM 高密度‌ 与 ‌SRAM 易用性‌ 的混合型存储器,凭借其高性价比、低功耗和简化设计等优势,已成为嵌入式系统、物联网和消费电子领域的理想内存扩展方案 。

PSRAM 本质上是采用 ‌1T+1C‌(一个晶体管+一个电容)结构的 DRAM,但其创新之处在于‌芯片内部集成了自刷新电路‌,无需外部控制器干预即可维持数据,从而对外呈现出与 SRAM 完全兼容的接口特性 。这种设计巧妙地结合了两种传统存储器的优点:

  • 高密度与低成本‌,非常适合需要大容量缓存但成本敏感的应用

  • 接口简单,易于集成‌:其并行或串行接口(如 SPI、QSPI、OPI)与 SRAM 一致,开发者可以像使用 SRAM 一样直接连接微控制器(MCU)

  • 低功耗‌:在待机状态下,PSRAM 的功耗远低于 SRAM,这对于电池供电的便携式设备(如智能手表、传感器)至关重要,有助于延长续航时间 。

  • 中高速性能‌:虽然绝对速度略逊于顶级 SRAM,但其访问速度足以满足大多数嵌入式应用的需求。SPI PSRAM‌则沿用标准 SPI 接口,封装小巧,适用于成本敏感型应用

主要应用场景:

  • 嵌入式系统与 MCU 扩展‌:作为高速缓存或主内存,替代昂贵的 SRAM 或复杂的 DRAM。例如,‌STM32H7‌ 系列和 ‌ESP32‌ 系列芯片常外接或内置 PSRAM,用于扩展内存以支持 Wi-Fi/蓝牙数据缓冲、图形界面(LVGL)渲染等 。

  • 物联网(IoT)与边缘计算‌:在 AI 摄像头中存储人脸识别的图像帧,在网关设备中缓存多节点传感器上传的数据包,其低功耗和大容量特性是理想选择




关键词: PSRAM    

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