M58LT128GST
M58LT128GSB
128Mbit (8Mb x16, Multiple Bank, Multi-Level, Burst)
1.8V Supply Secure Flash Memories
PRELIMINARY DATA
Features Summary
■
SUPPLY VOLTAGE
– V
DD
= 1.7 to 2.0V for program, erase and
read
– V
DDQ
= 2.7 to 3.6V for I/O Buffers
– V
PP
= 9V for fast program
SYNCHRONOUS / ASYNCHRONOUS READ
– Random Access: 110ns
– Asynchronous Page Read: 25ns.
– Synchronous Burst Read: 52MHz
SYNCHRONOUS BURST READ SUSPEND
PROGRAMMING TIME
– 10µs typical Word program time using
Buffer Enhanced Factory Program
command
MEMORY ORGANIZATION
– Multiple Bank Memory Array:
8 Mbit Banks
– Parameter Blocks (Top or Bottom location)
DUAL OPERATIONS
– program/erase in one Bank while read in
others
– No delay between read and write
operations
HARDWARE PROTECTION
– All Blocks Write Protected when V
PP
≤
PPLK
V
SECURITY
– Software Security Features
– 64-bit Unique Device Identifier
– 2112 bits of User-Programmable OTP
memory
COMMON FLASH INTERFACE (CFI)
■
BGA
■
TBGA64 (ZA)
10 x 13mm
■
■
100,000 PROGRAM/ERASE CYCLES per
BLOCK
ELECTRONIC SIGNATURE
– Manufacturer Code: 20h
– Device Code:
M58LT128GST: 88C6h
M58LT128GSB: 88C7h
ECOPACK
®
PACKAGE AVAILABLE
■
■
■
■
■
■
■
September 2005
This is preliminary information on a new product now in development or undergoing evaluation. Details are subject to
change without notice.
Rev 1.0
1/98
www.st.com
1
M58LT128GST, M58LT128GSB
Contents
1
2
Summary description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Signal descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
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
Address Inputs (A0-A22) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Data Input/Output (DQ0-DQ15) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Chip Enable (E) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Output Enable (G) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Write Enable (W) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Reset (RP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Latch Enable (L) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Clock (K) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Wait (WAIT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
V
DD
Supply Voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.10.1 V
DDQ
Supply Voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
V
PP
Program Supply Voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
V
SS
Ground . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
V
SSQ
Ground . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3
Bus operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
Bus Read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Bus Write . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Address Latch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Output Disable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Standby . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4
Command Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
Read Array command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Read Status Register command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Read Electronic Signature command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Read CFI Query command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Clear Status Register command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2/98
M58LT128GST, M58LT128GSB
4.6
4.7
4.8
4.9
Block Erase command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Program command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Buffer Program command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Buffer Enhanced Factory Program command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
4.9.1
4.9.2
4.9.3
Setup phase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Program and Verify phase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Exit phase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
4.10
4.11
4.12
Program/Erase Suspend command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Program/Erase Resume command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
4.11.1 Protection Register Program command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Set Configuration Register command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
5
Status Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
5.7
Program/Erase Controller Status Bit (SR7) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Erase Suspend Status Bit (SR6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Erase Status Bit (SR5) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Program Status Bit (SR4) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
V
PP
Status Bit (SR3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Program Suspend Status Bit (SR2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Bank Write/Multiple Word Program Status Bit (SR0) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
6
Configuration Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
6.1
6.2
6.3
6.4
6.5
6.6
6.7
6.8
6.9
Read Select Bit (CR15) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
X-Latency Bits (CR13-CR11) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Wait Polarity Bit (CR10) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Data Output Configuration Bit (CR9) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Wait Configuration Bit (CR8) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Burst Type Bit (CR7) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Valid Clock Edge Bit (CR6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Wrap Burst Bit (CR3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Burst length Bits (CR2-CR0) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
7
Read modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
7.1
Asynchronous Read modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
7.1.1
Asynchronous Random Read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
3/98
M58LT128GST, M58LT128GSB
7.1.2
Asynchronous Page Read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
7.2
Synchronous Burst Read modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
7.2.1
7.2.2
Synchronous Burst Read Suspend . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Single Synchronous Read mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
8
9
10
11
12
13
Dual Operations and Multiple Bank architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Program and Erase times and Endurance cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Maximum Rating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
DC and AC parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Package mechanical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Part Numbering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Appendix A Block address tables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Appendix B Common Flash Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Appendix C Flowcharts and Pseudo Codes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
Appendix D Command Interface state tables. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
14
REVISION HISTORY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
4/98
M58LT128GST, M58LT128GSB
List of tables
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.
Table 41.
Table 42.
Table 43.
Table 44.
Table 45.
Table 46.
Table 47.
Table 48.
Signal Names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Bank Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Bus Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Command Codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Standard Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Factory Program Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Electronic Signature Codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Protection Register Lock Bits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Status Register Bits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Configuration Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Burst Type Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Wait at the Boundary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Dual Operations Allowed In Other Banks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Dual Operations Allowed In Same Bank. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Dual Operation Limitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Program/Erase Times and Endurance Cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Absolute Maximum Ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Operating and AC Measurement Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Capacitance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
DC Characteristics - Currents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
DC Characteristics - Voltages. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Asynchronous Read AC Characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Synchronous Read AC Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Write AC Characteristics, Write Enable Controlled. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Write AC Characteristics, Chip Enable Controlled . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Reset and Power-up AC Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
TBGA64 10x13mm - 8x8 active ball array, 1mm pitch, Package Mechanical Data . . . . . . 66
Ordering Information Scheme. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Daisy Chain Ordering Scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
M58LT128GST - Parameter Bank Block Addresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
M58LT128GST - Main Bank Base Addresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
M58LT128GST - Block Addresses in Main Banks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
M58LT128GSB - Parameter Bank Block Addresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
M58LT128GSB- Main Bank Base Addresses. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
M58LT128GSB - Block Addresses in Main Banks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Query Structure Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
CFI Query Identification String . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
CFI Query System Interface Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Device Geometry Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Primary Algorithm-Specific Extended Query Table. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
Protection Register Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Burst Read Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Bank and Erase Block Region Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
Bank and Erase Block Region 1 Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
Bank and Erase Block Region 2 Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
Command Interface States - Modify Table, Next State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
Command Interface States - Modify Table, Next Output State. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
Command Interface States - Lock Table, Next State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
5/98