SD NAND 3.3V电源与1.8V信号解析

理解“SDNAND 3.3V电源，1.8V信号”需要拆开来看：

1. SD NAND：

• 这是一种贴片式的存储芯片（类似eMMC），其接口协议基于SD卡标准（物理尺寸和引脚是贴片封装，不是可插拔的卡）。

• 它本质上是一个NAND Flash 存储器芯片，内部集成了Flash存储介质、控制器和SD接口逻辑。

2. 3.3V电源：

• 这是指给SD NAND芯片本身供电的电压。

• 芯片的核心（NAND Flash存储阵列、控制器逻辑等）主要工作在这个电压下。没有这个3.3V供电，芯片无法运行。

• 通常标记为 VCC 或 VDD。

3. 1.8V信号：

• 这是指芯片输入/输出接口所使用的逻辑电平电压。

• 具体来说，是指与SD NAND芯片通信的命令线（CMD）、数据线（DAT0-DAT3/7）、时钟线（CLK） 这些信号线上使用的电压标准是1.8V。

• 这个电压通常由芯片内部的一个专用电源引脚提供或要求主机系统提供，标记为 VCCQ 或 VDD_IO。

总结与含义：

• 双电压设计： 现代高性能存储芯片（如SD NAND, eMMC, UFS）普遍采用这种双电压设计。

• 核心供电（3.3V）： 提供给存储单元和核心控制器更高的电压，保证存储操作的可靠性和性能。

• 接口供电/信号电平（1.8V）： 提供给输入/输出接口更低的电压。这是关键点：

• 降低功耗： I/O接口是芯片与外界高速交换数据的部分，工作在较低电压（1.8V）可以显著降低动态功耗（因为功耗与电压的平方成正比）。

• 提高速度： 更低的电压摆幅允许信号在更高的频率下更快速地切换，支持更高速的数据传输（尤其是在UHS-I, UHS-II等高速模式下）。

• 兼容性与模式切换： SD协议定义了不同的电压模式（如默认的3.3V模式和高速/超高速模式下的1.8V模式）。支持1.8V信号电平是芯片能够工作在更高性能模式（如SDR104, DDR50等）的必要条件。

• “信号”指的是什么？ 这个“1.8V信号”指的就是所有用于通信的数字逻辑信号（CMD, CLK, DAT[0:7]）的电平标准是1.8V。当主机控制器向SD NAND发送命令、时钟或读写数据时，它产生的信号高电平是1.8V，低电平是0V。同样，SD NAND响应主机时输出的信号电平也是1.8V。

在设计和应用中需要注意什么？

1. 电源设计： 你的电路板必须同时提供3.3V给VCC/VDD引脚和1.8V给VCCQ/VDD_IO引脚。这两个电源都需要稳定且满足电流要求。

2. 电平匹配（最关键！）：

• 使用支持1.8V模式的主控制器： 选择本身I/O电平可配置为1.8V的主控芯片。通信前需要通过协议协商切换到1.8V模式。

• 使用电平转换器： 如果主控制器是3.3V的，必须在主控制器和SD NAND的CMD/CLK/DAT信号线之间加入双向电平转换器，将主控的3.3V信号转换成1.8V信号给SD NAND，同时将SD NAND的1.8V信号转换成3.3V信号给主控。

• 如果你的主控制器（Host）的I/O电平是3.3V，你不能直接将它的CMD/CLK/DAT线连接到SD NAND的1.8V接口上！

• 直接将3.3V信号连接到仅支持1.8V输入的SD NAND接口，会损坏SD NAND芯片！

• 解决方案：

3. 协议协商： 主机和SD NAND在初始化过程中会通过协议命令协商确定双方都支持的工作模式（包括电压模式）。只有当双方都确认支持1.8V模式后，才会切换到该模式并使用1.8V信号通信。

简单来说：

• “3.3V电源” 是让芯片能工作的基本电力。

• “1.8V信号” 是指这个芯片和外界（你的主控CPU/SOC）进行高速通信时，双方说“悄悄话”用的电压大小是1.8V。为了能正确对话且不损坏芯片，你的主控也必须用1.8V的“音量”来说话（或者通过一个翻译官——电平转换器）。

检查芯片手册（Datasheet）是必须的！ 它会明确标注：

• VCC / VDD 的电压范围和电流要求（通常是 2.7V - 3.6V）。

• VCCQ / VDD_IO 的电压范围（可能是 1.7V - 1.95V 或 1.14V - 1.3V 等，具体看芯片）。

• 支持的SD速度模式（SDR12, SDR25, SDR50, SDR104, DDR50等）以及各模式要求的接口电压（1.8V通常对应高速/超高速模式）。

热门标签：SD NANDSD FLASHSD NAND FLASH贴片式TF卡贴片式SD卡NAND FLASH