若干类的嵌入式应用程序需要大量的存储器来执行代码或数据。亚博国际官网平台网址例如，某些连接的IOT节点使用具有大型软件堆栈的无线网络协议，而嵌入式AI和机器学习应用需要大数据集。亚博国际官网平台网址在每种情况下，这些应用程序需要比在标准嵌亚博国际官网平台网址入式芯片上经济地适合的更多内存存储。
引入Execute-in-Place（XiP），这是一种系统体系结构，允许直接从外部串行闪存执行代码，该闪存的大小可以满足应用要求。然而，标准的串行闪存设备（如用于BIOS等）并不是代码执行的最佳设备，因为它们的访问速度（吞吐量）相对较慢，延迟和功耗较高。要启用XiP，闪存必须专门设计为高性能，同时保持串行存储器的电源效率。
为满足这些需求，Adesto设计了Ecoxip Qual Xspi非易失性存储器，可用作外部内存，能够满足XIP架构的性能要求。此内存设备利用串行接口，架构增强功能和节能实现的进步，以满足性能需求。
XIP增加了设计灵活性，因为它允许使用没有内部闪存的MCU，或使用有限的片上存储器，以处理高性能处理。
为了设计EcoXiP，Adesto必须克服许多技术挑战，将基本串行闪存转换成一种节能的外部存储器设备，在XiP架构中可以充当高性能随机存取存储器。其中最重要的三个挑战是性能、能效和软件更新。
挑战＃1：性能瓶颈
处理器和外部闪存通过串行外设接口（SPI）连接，限制了可用于代码和数据访问的带宽。
为了解决这个问题，EcoXiP使用了多线智能串行外围接口。这符合JESD251，JEDEC最新的八进制扩展SPI（xSPI）标准。该标准还定义了双数据速率（DDR）的使用，其中数据在两个时钟边缘传输，以提供额外的数据吞吐量加倍。最后，该标准增加了一个数据选通信号，使更高的总线频率，同时传输数据的双数据速率。
与标准的四SPI内存设备相比，这些技术的结合将可用带宽提高了4倍以上。
此外，该接口支持特殊的包装和继续读取命令，可降低获取丢失缓存行的延迟。使用此命令时，可以将一系列指令提取融合到单个总线操作中，从而消除了对每个指令提取的单独命令的延迟的需要。
挑战2：能效
芯片间的驱动信号是系统功耗的主要来源之一。串行接口通过最小化用于地址和数据信号的管脚数量来帮助缓解这种情况。
EcoXiP采用进一步的能量优化技术，在XiP模式下提供有竞争力的功率使用，典型的读取电流为35mA，约为类似八进制SPI器件的一半。
它还提供深功率下降和超深功率下降模式，只需要200毫安。这在便携式和手持式设备中尤其有价值，因为在这些设备中，电池寿命至关重要，系统在不使用时会定期进入待机模式。
挑战三：无线更新
保持软件最新是至关重要的，特别是对于连接的系统，其中存在固件中的安全漏洞可能被恶意软件利用的风险。
这里的挑战是普通闪存的写入速度比读取速度慢几个数量级。这意味着写入flash会在较长时间内阻止读取请求，从而导致处理死锁。
Adesto的EcoXiP灵活地划分闪存，以实现并发读写访问，称为边读边写（RWW）模式。主机处理器可以继续从一个分区读取数据，同时修改另一个分区中的数据。
这意味着可以支持“空中传送”（OTA）更新。当代码从一个分区执行时，新代码被下载并写入“备用”分区。更新完成后，可以使用校验和或加密签名验证软件，并将执行切换到新分区。以前的代码分区可以作为后备，以防更新出现问题，也可以用于将来的更新。
RWW模式对周期性数据记录和其他数据存储使用也很有用。一个分区可以用于代码执行，可以为潜在的OTA更新分配另一个分区，并且第三个可以用于写入记录数据。