SPI接口的增强型Flash芯片及芯片封装方法技术

本发明专利技术提供了一种SPI接口的增强型Flash芯片及芯片封装方法，以解决设计复杂度高、设计周期长、设计成本高的问题。所述芯片包括封装在一起的SPI?FLASH和RPMC；SPI?FLASH和RPMC分别包括各自独立的控制器；SPI?FLASH与RPMC中的相同IO引脚互连，并连接到芯片的同一外部共享引脚上，SPI?FLASH和RPMC各自还包括内部IO引脚，SPI?FLASH的内部IO引脚与RPMC的内部IO引脚互连，SPI?FLASH与RPMC之间通过互连的内部IO引脚进行内部相互通信。减小封装面积，降低设计成本，缩短设计周期，提高芯片性能。

【技术实现步骤摘要】
SPI接口的增强型Flash芯片及芯片封装方法
本专利技术涉及芯片
，特别是涉及一种SPI接口的增强型Flash芯片及芯片封装方法。
技术介绍
含有应答保护单调计算器（ReplayProtectionMonotonicCounter，RPMC）的增强型Flash是Intel将主推的基本输入输出系统（BasicInput-OutputSystem，BIOS）芯片。它包含一个大容量的串行外设接口（SerialPeripheralInterface，SPI）Flash芯片和RPMC电路。其中，SPIFLASH芯片的容量可以为8M、16M、32M、64M、128M、256M或者更高，用来存储CPUBIOS的代码和数据；RPMC电路保证读写数据的机密性和完整性。RPMC电路与其集成的SPIFLASH一起构成了个人计算机（PersonalComputer，PC）系统中BIOS的硬件平台。目前，在设计具有RPMC功能的增强型Flash芯片时，设计者通常会把大容量SPIFlash和RPMC集成在一个芯片上，即RPMC电路和SPIFLASH一起设计。但是，这种设计方法存在以下缺点：由于需要将SPIFLASH和RPMC集成在一个芯片上，因此单片芯片的面积大、封装面积大，导致设计成本较高；并且RPMC电路和SPIFLASH一起设计，导致芯片设计复杂度高、设计周期长。
技术实现思路
本专利技术提供一种SPI接口的增强型Flash芯片及芯片封装方法，以解决设计复杂度高、设计周期长、设计成本高的问题。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种SPI接口的增强型Flash芯片，包括：封装在一起的串行外设接口SPIFLASH和应答保护单调计数器RPMC；其中，所述SPIFLASH和所述RPMC分别包括各自独立的控制器；所述SPIFLASH与所述RPMC中的相同IO引脚互连，并且连接到所述芯片的同一外部共享引脚上，所述外部共享引脚包括：片选引脚CSB、时钟引脚SCLK、输入引脚SI、写保护引脚WPB、屏蔽外部指令引脚HOLDB和输出引脚SO，其中，所述CSB、SCLK、SI和SO为SPI接口的引脚，所述WPB和HOLDB为SPI接口的扩展的引脚；外部指令通过所述芯片的外部共享引脚中的CSB、SCLK和SI传输到所述SPIFLASH与所述RPMC中，SPIFLASH的控制器和RPMC的控制器分别判断是否执行所述外部指令；所述SPIFLASH和所述RPMC各自还包括内部IO引脚，所述SPIFLASH的内部IO引脚与所述RPMC的内部IO引脚互连，所述SPIFLASH与所述RPMC之间通过互连的内部IO引脚进行内部相互通信。优选的：当所述芯片通过外部共享引脚中的CSB、SCLK和SI接收到第一外部指令时，若SPIFLASH的控制器和RPMC的控制器分别判断为所述第一外部指令均需要SPIFLASH和RPMC执行，则所述SPIFLASH和所述RPMC各自按照所述第一外部命令执行相应操作；若仅需要SPIFLASH和RPMC中的任意一个执行所述第一外部指令，则在所述SPIFLASH或所述RPMC按照所述第一外部命令执行相应操作的过程中，若所述芯片通过外部共享引脚接收到第二外部指令，并且仅需要所述SPIFLASH和RPMC中的另一个执行，则所述SPIFLASH和RPMC中的另一个按照所述第二外部命令执行相应操作。优选的：当所述SPIFLASH正在执行外部指令，并且所述RPMC空闲时，若所述芯片通过外部共享引脚接收到挂起指令，则所述SPIFLASH的控制器判断为需要SPIFLASH执行所述挂起指令，所述RPMC的控制器判断为不需要RPMC执行所述挂起指令；所述SPIFLASH按照所述挂起指令挂起正在执行的操作后，通过所述互连的内部IO引脚向所述RPMC发送SPIFLASH已挂起的通知消息，所述RPMC收到所述通知消息后，通过执行所述挂起指令实现与所述SPIFLASH的同步。优选的：时钟信号通过所述芯片的SCLK传输到所述SPIFLASH与所述RPMC中，SPIFLASH的控制器和RPMC的控制器分别根据所述时钟信号确定时钟周期；片选信号依据已确定的时钟周期通过所述芯片的CSB传输到所述SPIFLASH与所述RPMC中，控制指令依据已确定的时钟周期通过所述芯片的SI传输到所述SPIFLASH与所述RPMC中，SPIFLASH的控制器和RPMC的控制器分别根据所述控制指令确定在所述SPIFLASH和所述RPMC中执行与所述控制指令对应的处理操作。优选的：所述SPIFLASH还包括与SPIFLASH相连的实现SPIFLASH功能的独立IO引脚，所述与SPIFLASH相连的独立IO引脚连接到所述芯片的外部独立引脚上；所述RPMC还包括与RPMC相连的实现RPMC功能的独立IO引脚，所述与RPMC相连的独立IO引脚连接到所述芯片的另外的外部独立引脚上；其中，所述与SPIFLASH相连的独立IO引脚和与所述RPMC相连的独立IO引脚互不相连。优选的，所述SPIFLASH与所述RPMC中的相同IO引脚互连，并且连接到所述芯片的同一外部共享引脚上，包括：所述SPIFLASH的IO引脚a_x与所述RPMC中的相同IO引脚b_y互连，并且所述SPIFLASH的IO引脚a_x连接到所述芯片的同一外部共享引脚PAD_z上，或者，所述RPMC中的相同IO引脚b_y连接到所述芯片的同一外部共享引脚PAD_z上；其中，所述a表示SPIFLASH的IO引脚，所述x表示SPIFLASH的IO引脚标识；所述b表示RPMC的IO引脚，所述y表示RPMC的IO引脚标识；所述PAD表示芯片封装的IO引脚，所述z表示芯片封装的IO引脚标识。优选的：所述互连的内部IO引脚对为多个；所述芯片的外部独立引脚为多个。本专利技术还提供了一种芯片封装方法，包括：将需要封装的串行外设接口SPIFLASH和应答保护单调计数器RPMC放置在芯片载体上，所述SPIFLASH与所述RPMC相互独立；将所述SPIFLASH与所述RPMC中的相同IO引脚采用金属引线互连；将所述互连后的相同IO引脚采用金属引线连接到所述芯片载体的同一外部共享引脚上，所述外部共享引脚包括：片选引脚CSB、时钟引脚SCLK、输入引脚SI、写保护引脚WPB、屏蔽外部指令引脚HOLDB和输出引脚SO，所述CSB、SCLK、SI和SO为SPI接口的引脚，所述WPB和HOLDB为SPI接口的扩展引脚；将所述SPIFLASH的内部IO引脚与所述RPMC的内部IO引脚采用金属引线互连；将所述SPIFLASH、所述RPMC和所述芯片载体塑封为具有RPMC功能的增强型Flash芯片。优选的，还包括：将所述SPIFLASH中实现SPIFLASH功能的独立IO引脚采用金属引线连接到所述芯片载体的外部独立引脚上；将所述RPMC中实现RPMC功能的独立IO引脚采用金属引线连接到所述芯片载体的另外的外部独立引脚上；其中，所述SPIFLASH中的独立IO引脚与所述RPMC中的独立IO引脚互不相连。优选的，将所述互连后的相同IO引脚采用金属引线连接到所述芯片载体的同一外部共享引脚上，包括：将所述SPIFLASH的IO引脚a_x采用金属引线连接到所述芯片载体的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种SPI接口的增强型Flash芯片，其特征在于，包括：封装在一起的串行外设接口SPI?FLASH和应答保护单调计数器RPMC；其中，所述SPI?FLASH和所述RPMC分别包括各自独立的控制器；所述SPI?FLASH与所述RPMC中的相同IO引脚互连，并且连接到所述芯片的同一外部共享引脚上，所述外部共享引脚包括：片选引脚CSB、时钟引脚SCLK、输入引脚SI、写保护引脚WPB、屏蔽外部指令引脚HOLDB和输出引脚SO，其中，所述CSB、SCLK、SI和SO为SPI接口的引脚，所述WPB和HOLDB为SPI接口的扩展引脚；外部指令通过所述芯片的外部共享引脚中的CSB、SCLK和SI传输到所述SPI?FLASH与所述RPMC中，SPI?FLASH的控制器和RPMC的控制器分别判断是否执行所述外部指令；所述SPI?FLASH和所述RPMC各自还包括内部IO引脚，所述SPI?FLASH的内部IO引脚与所述RPMC的内部IO引脚互连，所述SPI?FLASH与所述RPMC之间通过互连的内部IO引脚进行内部相互通信。

【技术特征摘要】
1.一种SPI接口的增强型Flash芯片，其特征在于，包括：封装在一起的串行外设接口SPIFLASH和应答保护单调计数器RPMC；其中，所述SPIFLASH和所述RPMC分别包括各自独立的控制器；所述SPIFLASH与所述RPMC中的相同IO引脚互连，所述SPIFLASH与所述RPMC具有多个外部共享引脚，所述多个外部共享引脚包括：片选引脚CSB、时钟引脚SCLK、输入引脚SI、写保护引脚WPB、屏蔽外部指令引脚HOLDB和输出引脚SO，其中，所述CSB、SCLK、SI和SO为SPI接口的引脚，所述WPB和HOLDB为SPI接口的扩展引脚；外部指令通过所述芯片的外部共享引脚中的CSB、SCLK和SI传输到所述SPIFLASH与所述RPMC中，SPIFLASH的控制器和RPMC的控制器分别判断是否执行所述外部指令；所述SPIFLASH和所述RPMC各自还包括内部IO引脚，所述SPIFLASH的内部IO引脚与所述RPMC的内部IO引脚互连，所述SPIFLASH与所述RPMC之间通过互连的内部IO引脚进行内部相互通信。2.根据权利要求1所述的SPI接口的增强型Flash芯片，其特征在于：当所述芯片通过外部共享引脚中的CSB、SCLK和SI接收到第一外部指令时，若SPIFLASH的控制器和RPMC的控制器分别判断为所述第一外部指令均需要SPIFLASH和RPMC执行，则所述SPIFLASH和所述RPMC各自按照所述第一外部命令执行相应操作；若仅需要SPIFLASH和RPMC中的任意一个执行所述第一外部指令，则在所述SPIFLASH或所述RPMC按照所述第一外部命令执行相应操作的过程中，若所述芯片通过外部共享引脚接收到第二外部指令，并且仅需要所述SPIFLASH和RPMC中的另一个执行，则所述SPIFLASH和RPMC中的另一个按照所述第二外部命令执行相应操作。3.根据权利要求1或2所述的SPI接口的增强型Flash芯片，其特征在于：当所述SPIFLASH正在执行外部指令，并且所述RPMC空闲时，若所述芯片通过外部共享引脚接收到挂起指令，则所述SPIFLASH的控制器判断为需要SPIFLASH执行所述挂起指令，所述RPMC的控制器判断为不需要RPMC执行所述挂起指令；所述SPIFLASH按照所述挂起指令挂起正在执行的操作后，通过所述互连的内部IO引脚向所述RPMC发送SPIFLASH已挂起的通知消息，所述RPMC收到所述通知消息后，通过执行所述挂起指令实现与所述SPIFLASH的同步。4.根据权利要求1所述的SPI接口的增强型Flash芯片，其特征在于：时钟信号通过所述芯片的SCLK传输到所述SPIFLASH与所述RPMC中，SPIFLASH的控制器和RPMC的控制器分别根据所述时钟信号确定时钟周期；片选信号依据已确定的时钟周期通过所述芯片的CSB传输到所述SPIFLASH与所述RPMC中，控制指令依据已确定的时钟周期通过所述芯片的SI传输到所述SPIFLASH与所述RPMC中，SPIFLASH的控制器和RPMC的控制器分别根据所述控制指令确定在所述SPIFLASH和所述RPMC中执行与所述指令对应的处理操作。5.根据权利要求1所述的SPI接口的增强型Flash芯片，其特征在于：所述SPIFLASH还包括与SPIFLASH相连的实现SPIFLASH功能的独立IO引脚，所述与SPIFLASH相连的独立IO引脚连接到所述芯片的外部独立引脚上；所述RPMC还包括与RPMC相连的实现RPMC功能的独立IO引脚，所述与RPMC相连的独立IO引脚连接到所述芯片的另外的外部独立引脚上；其中，所述与SPIFLASH相连的独立IO引脚和与所述RPMC相连的独立IO引脚互...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒清明，胡洪，张赛，张建军，刘江，潘荣华，
申请(专利权)人：北京兆易创新科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：