Numonyx™ Axcell™ M29EW
Datasheet
256-Mbit, 512-Mbit, 1-Gbit, 2-Gbit (x8/x16, uniform block)
3 V supply flash memory
Features
Supply voltage
— V
CC
= 2.7 to 3.6 V for Program, Erase and
Read
— V
CCQ
= 1.65 to 3.6 V for I/O buffers
Asynchronous Random/Page Read
— Page size: 16 words or 32 bytes
— Page access: 25 ns
— Random access: 100ns (Fortified BGA);
110 ns (TSOP)
Buffer Program
— 512-word program buffer
Programming time
— 0.88 µs per byte (1.14MB/s) typical when
using full buffer size in buffer program
Memory organization
— Uniform blocks, 128 Kbytes/64 Kwords
each
Program/Erase controller
— Embedded byte/word program algorithms
Program/ Erase Suspend and Resume
— Read from any block during Program
Suspend
— Read and Program another block during
Erase Suspend
Blank Check to verify an erased block
Unlock Bypass/Block Erase/Chip Erase/Write
to Buffer
— Faster Buffered/Batch Programming
— Faster Block and Chip Erase
Vpp/WP# pin protection
— Protects first or last block regardless of
block protection settings
Software protection
— Volatile Protection
— Non-Volatile Protection
— Password Protection
— Password Access
Extended Memory block
— 128-word/256-byte block for permanent,
secure identification.
— can be programmed and locked by factory
or by the customer
Low power consumption
— Standby
Minimum 100,000 Program/Erase cycles per
block
ETOX
TM
* X (65nm) MLC technology
Fortified BGA and TSOP packages
JESD47E Compliant
Green packages available
— RoHS Compliant
— Halogen Free
April 2011
208045-11
1
Table of Contents
Numonyx™ Axcell™ M29EW
1
2
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
2.10
2.11
2.12
2.13
2.14
Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Signal Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Address inputs (A0-Amax) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Data inputs/outputs (DQ0-DQ7) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Data inputs/outputs (DQ8-DQ14) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Data input/output or address input (DQ15/A-1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Chip Enable (CE#) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Output Enable (OE#) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Write Enable (WE#) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
V
PP
/Write Protect (V
PP/
WP#) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Reset (RST#) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Ready/Busy output (RY/BY#) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Byte/Word organization select (BYTE#) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
V
CC
supply voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
V
CCQ
input/output supply voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
V
SS
ground . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
Bus Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Bus Read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Bus Write . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Output Disable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Standby . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Auto Select mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.6.1
3.6.2
3.6.3
3.6.4
Read electronic signature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Verify Extended Memory Block protection indicator . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Verify block protection status . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Hardware Block Protect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
4
5
5.1
5.2
Hardware Protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Software Protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Volatile Protection mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Non-Volatile Protection mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2
208045-11
Numonyx™ Axcell™ M29EW
5.2.1
5.2.2
Table of Contents
Non-Volatile Protection bits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Non-Volatile Protection Bit Lock bit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
5.3
Password Protection mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
6
6.1
Command Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Standard commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
6.1.1
6.1.2
6.1.3
6.1.4
6.1.5
6.1.6
6.1.7
6.1.8
6.1.9
6.1.10
6.1.11
Read/Reset command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Auto Select command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Read CFI Query command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Chip Erase command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Block Erase command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Blank Check command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Erase Suspend command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Erase Resume command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Program Suspend command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Program Resume command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Program command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
6.2
Fast Program commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
6.2.1
6.2.2
6.2.3
6.2.4
6.2.5
6.2.6
6.2.7
6.2.8
6.2.9
Write to Buffer Program command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Buffered Program Abort and Reset command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Write to Buffer Program Confirm command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Unlock Bypass command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Unlock Bypass Program command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Unlock Bypass Block Erase command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Unlock Bypass Chip Erase command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Unlock Bypass Write to Buffer Program command . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Unlock Bypass Reset command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
6.3
Protection commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
6.3.1
6.3.2
6.3.3
6.3.4
6.3.5
6.3.6
6.3.7
6.3.8
Enter Extended Memory Block command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Exit Extended Memory Block command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Lock Register command set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Password Protection mode command set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Non-Volatile Protection mode command set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
NVPB Lock Bit command set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Volatile Protection mode command set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Exit Protection command set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
208045-11
3
Table of Contents
Numonyx™ Axcell™ M29EW
7
7.1
Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Lock Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
7.1.1
7.1.2
7.1.3
Password Protection Mode Lock bit (DQ2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Non-Volatile Protection Mode Lock bit (DQ1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Extended Memory Block Protection bit (DQ0) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
7.2
Status Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
7.2.1
7.2.2
7.2.3
7.2.4
7.2.5
7.2.6
Data Polling bit (DQ7) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Toggle bit (DQ6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Error bit (DQ5) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Erase Timer bit (DQ3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Alternative Toggle bit (DQ2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Buffered Program Abort bit (DQ1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
8
9
10
11
12
Maximum Ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
DC and AC Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Programming and Erase Performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Package Mechanical Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
Ordering Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
Appendix A Memory Address Table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
Appendix B Common Flash Interface (CFI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
Appendix C Extended Memory Block . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
C.1
C.2
Numonyx pre-locked Extended Memory Block . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
Customer-lockable Extended Memory Block . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
Appendix D Revision History. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
4
208045-11
Numonyx™ Axcell™ M29EW
Table 1.
Table 2.
Table 3.
Table 4.
Table 5.
Table 6.
Table 7.
Table 8.
Table 9.
Table 10.
Table 11.
Table 12.
Table 13.
Table 14.
Table 15.
Table 16.
Table 17.
Table 18.
Table 19.
Table 20.
Table 21.
Table 22.
Table 23.
Table 24.
Table 25.
Table 26.
Table 27.
Table 28.
Table 29.
Table 30.
Table 31.
Table 32.
Table 33.
Table 34.
Table 35.
Table 36.
Table 37.
Table 38.
Table 39.
Table 40.
List of Tables
Signal Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
V
PP
/WP# functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Bus operations, 8-bit mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Bus operations, 16-bit mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Read electronic signature - auto select mode - programmer method (8-bit mode) . . . . . . 21
Read electronic signature - auto select mode - programmer method (16-bit mode) . . . . . 21
Block protection - auto select mode - programmer method (8-bit mode) . . . . . . . . . . . . . . 22
Block protection - auto select mode - programmer method (16-bit mode) . . . . . . . . . . . . . 22
Standard commands, 8-bit mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Standard commands, 16-bit mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Fast Program commands, 8-bit mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Fast Program commands, 16-bit mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Block Protection commands, 8-bit mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Block Protection commands, 16-bit mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Lock Register bits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Block Protection Status. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Status Register bits. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Operating and AC measurement conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Power-up wait timings. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Device capacitance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
DC characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Read AC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Write AC characteristics, Write Enable Controlled . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
Write AC characteristics, Chip Enable Controlled. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Reset AC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Accelerated Program and Data Polling/Data Toggle AC characteristics . . . . . . . . . . . . . . 76
Programming and Erase Performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
TSOP56 – 56 lead thin small-outline package, 14 x 20 mm, package mechanical data . . 78
Fortified BGA64 11 x 13 mm - 8 x 8 active ball array, package mechanical data. . . . . . . . 79
Ordering information scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
Valid Combinations of M29EW Part Numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
Block Address Table for Descrete Device (Up to 1-Gbit) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
Query structure overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
CFI query identification string . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
CFI query system interface information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
Device geometry definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
Primary algorithm-specific extended query table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
Extended Memory Block address and data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
Document revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
208045-11
5
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EEWORLD
