内置 MAC 地址的闪存助力开发设计

如今，从电池供电的可穿戴设备到线路供电的大型电子系统，几乎所有的新设计都会包含闪存。如果应用可运行代码，那么八成使用了 NOR 闪存，因为 NOR 技术的快速随机访问具有可靠性高和功耗低的特性。

与此同时，闪存技术不断推陈出新，持续刷新内存密度、功耗、访问带宽和性能等的新高度。目前，开发人员可以使用芯片内执行 (XIP) NOR 闪存器件直接在闪存中运行代码，从而降低了对随机存取存储器 (RAM) 的需求，也无需将代码从非易失性存储器复制到 RAM。

除了对性能特点的改进之外，闪存器件也日趋智能化。基于闪存的新兴技术不再局限于存储功能，其集成功能旨在承担更多处理负载以用于数据分析、云交互及其他服务。这一趋势直接推动了计算型存储工作等计划的开展，使闪存在满足机器学习算法对数据的巨大需求方面发挥主导作用。

不过，闪存增强功能有时不必推动技术的前沿发展，也能有效帮助开发人员。有时，只需一个好点子。

以 Microchip Technology 的 SST26VF0xxBEU 闪存器件为例，它是 Microchip Technology 的 SST26 SQI 系列串行四通道 I/O (SQI) 串行 NOR 器件的最新产品。凭借 Microchip 的子公司 Silicon Storage Technology 开发的 SuperFlash® 技术，SST26 系列可实现优良的性能和可靠性，使用也很简单。开发人员可轻松将其连接至 Microchip 的 SAM D51 微控制器系列等四通道 SPI 主机。该系列微控制器基于带浮点单元的 Arm® Cortex®-M4F 内核（图 1）。

图 1：Microchip Technology 的 SST26 系列串行 NOR 闪存器件具有串行四通道 I/O，以实现与四通道 SPI (QSPI) 主机的高速事务处理。（图片来源：Microchip Technology）

全新的 SST26VF0xxBEU 系列具有相同特性，并且在每个器件中都嵌入了全局唯一媒体访问控制 (MAC) 地址。

MAC 地址：有什么大不了？

那么，对于如此简单的增强功能，开发人员为何需要引起注意呢？说明这一点之前，我们必须先了解一些有关 MAC 地址及其配置方式的知识。

MAC 地址是任何网络接口控制器 (NIC) 均需具备的唯一标识符，广泛应用于以太网、Wi-Fi 及其他电气与电子工程师协会 (IEEE) 802.x 技术等为人熟知的连接选项。正确配置的 MAC 地址，前缀是 24 位组织唯一标识符 (OUI)，后 24 位或 40 位则由 OUI 所有者自行分配，从而创建 48 位扩展唯一标识符 (EUI-48) 或全局唯一的 64 位 EUI-64。

为了确保唯一性，MAC 地址由 IEEE 标准协会注册机构 (RA) 分配。不过，IEEE RA 并不提供单个 MAC 地址，而是以三个不同地址块的形式提供。事实上，MAC 地址的唯一 EUI 前缀分为三种不同长度：

• 与 OUI 对应的 24 位前缀，允许使用者分配其余 24 位以创建 2²⁴（> 1600 万）个唯一 MAC 地址
• 28 位前缀，可创建 2 ²⁰（> 100 万）个唯一 MAC 地址
• 36 位前缀，可创建 2 ¹² (4,096) 个唯一 MAC 地址

对于开发人员而言，尤为重要的另一个事实是，并非网络接口设计中可能用到的每个半导体器件都具有全局唯一 EUI-48 或 EUI-64。半导体制造商清楚，批量采购者往往希望使用自己的 OUI 配置 MAC 地址。即使是指定在生产零件中包含唯一 MAC 地址的器件系列，当零件用作工程样品时，也可能不会将这些地址包含在内。

然而，涉及物联网设备或可穿戴设备等复杂设计的原型开发时，这就会增加设计难度，毕竟许多用户功能均取决于网络连接。原型开发时，开发人员可能需要重复使用为此而特地保留的唯一地址，或使用其开发网络唯一的临时 MAC 地址。当然，难点在于将原型带出原厂进行范围更广的集成测试或最终客户检验，这可能会导致演示的失败和尴尬。

过去，工程师解决这一问题的唯一方法是向 IEEE 付费。不过，如前所述，IEEE 仅仅分配地址块，而即便是最小的地址块，IEEE RA 称之为 MAC 地址小块 (MA-S)，也要花费数百美元，更不消说申请和等待唯一前缀所消耗的间接成本。如果您所开发的产品仍处于保密阶段，不希望进入 IEEE 公开列表，那么您每年都需要为 MA-S 地址块支付一千多美元，较大的地址块则每级递增一千美元。除了财务成本之外，若在重要的场外演示前，您未将获得延迟纳入项目进度，那就糟糕了。

闪存中的 MAC：甚是可取

由此可见，Microchip Technology 的 SST26VF0xxBEU 闪存器件的独到创新之处。开发人员无需费心处理整个注册过程，而是可以获得一个全局唯一 MAC 地址，因为这些器件可单量供应。Microchip 为每个器件提供了唯一的 EUI-48 和 EUI-64，分别位于行业标准串行闪存可发现参数 (SFDP) 表中 261H 和 268H 位置。开发人员只需执行 SFDP 读取，即可在单个 SPI 通道上顺序读取 EUI-48 地址的六个字节或 EUI-64 地址的八个字节。

您的设计可能需要较大的闪存，Microchip 提供 64 MB 的 SST26VF064BEU、32 MB 的 SST26VF032BEU 和 16 MB 的 SST26VF016BEU 等各种容量的器件。此前，Microchip 在 2 kb 的 EEPROM 器件中提供了嵌入式 MAC 地址，但用于高密度闪存器件时，可有助于减少物料清单，缩小设计尺寸。

总结

全局唯一 MAC 地址是多数 IEEE 802.x 网络技术的基本要求，但并非网络连接中使用的每个器件都具有该地址。如果您是从事原型开发或少量生产的工程师或创客，相比购买大量无用的 MAC 地址，Microchip Technology 推出的带嵌入式 MAC 地址的 SST26VF 闪存器件是更为有效的替代方案。您觉得呢？您会用吗？