M58LW128A
M58LW128B
128 Mbit (8Mb x16 or 4Mb x32, Uniform Block, Burst)
3V Supply Flash Memories
PRELIMINARY DATA
FEATURES SUMMARY
WIDE DATA BUS for HIGH BANDWIDTH
– M58LW128A: x16
– M58LW128B: x16/x32
SUPPLY VOLTAGE
– V
DD
= 2.7 to 3.6V core supply voltage for Pro-
gram, Erase and Read operations
– V
DDQ
= 1.8 to V
DD
for I/O Buffers
SYNCHRONOUS/ASYNCHRONOUS READ
– Synchronous Burst read
– Pipelined Synchronous Burst Read
Figure 1. Packages
TSOP56 (N)
14 x 20mm
TBGA
– Asynchronous Random Read
– Asynchronous Address Latch Controlled
Read
– Page Read
ACCESS TIME
– Synchronous Burst Read up to 66MHz
– Asynchronous Page Mode Read 150/25ns
– Random Read 150ns
PROGRAMMING TIME
– 16 Word or 8 Double-Word Write Buffer
– 12 s Word effective programming time
128 UNIFORM 64 KWord MEMORY BLOCKS
BLOCK PROTECTION/ UNPROTECTION
PROGRAM and ERASE SUSPEND
OTP SECURITY AREA
COMMON FLASH INTERFACE
100,000 PROGRAM/ERASE CYCLES per
BLOCK
ELECTRONIC SIGNATURE
– Manufacturer Code: 0020h
– Device Code M58LW128A: 8818h
– Device Code M58LW128B: 8819h
TBGA80 (ZA)
10 x 13mm
TBGA
TBGA64 (ZA)
10 x 13mm
December 2002
This is preliminary information on a new product now in development or undergoing evaluation. Details are subject to change without notice.
1/65
M58LW128A, M58LW128B
TABLE OF CONTENTS
SUMMARY DESCRIPTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Figure 2. Logic Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Table 1. Signal Names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Figure 3. TSOP56 Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Figure 4. TBGA64 Connections for M58LW128A (Top view through package) . . . . . . . . . . . . . . . 9
Figure 5. TBGA80 Connections for M58LW128B (Top view through package) . . . . . . . . . . . . . . 10
Figure 6. Block Addresses. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
SIGNAL DESCRIPTIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Address Inputs (A1-A23). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Data Inputs/Outputs (DQ0-DQ31). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Chip Enable (E). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Output Enable (G). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Write Enable (W). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Reset/Power-Down (RP). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Latch Enable (L). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Clock (K).. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Burst Address Advance (B). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Valid Data Ready (R). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Word Organization (WORD).. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Ready/Busy (RB). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Program/Erase Enable (V
PP
). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
V
DD
Supply Voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Input/Output Supply Voltage (V
DDQ
). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Ground (V
SS
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Ground (V
SSQ
). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
BUS OPERATIONS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Asynchronous Bus Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Asynchronous Bus Read. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Asynchronous Latch Controlled Bus Read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Asynchronous Page Read. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Asynchronous Bus Write . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Asynchronous Latch Controlled Bus Write . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Output Disable. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Standby . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Power-Down.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Table 2. Asynchronous Bus Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Synchronous Bus Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Synchronous Burst Read. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Synchronous Pipelined Burst Read. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Synchronous Burst Read Suspend . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Table 3. Synchronous Burst Read Bus Operations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
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M58LW128A, M58LW128B
Table 4. Address Latch Cycle for Optimum Pipelined Synchronous Burst Read . . . . . . . . . . . . .
Figure 7. Synchronous Burst Read Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Figure 8. Example Synchronous Pipelined Burst Read Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Figure 9. Example Burst Address Advance and Burst Abort operations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
17
18
18
19
Burst Configuration Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Read Select Bit (M15) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
X-Latency Bits (M14-M11). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Y-Latency Bit (M9). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Valid Data Ready Bit (M8). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Burst Type Bit (M7).. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Valid Clock Edge Bit (M6).. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Latch Enable Bit (M3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Burst Length Bit (M2-M0). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Table 5. Burst Configuration Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Table 6. Burst Type Definition (x16 Bus Width). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Table 7. Burst Type Definition (x32 Bus Width). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Table 8. Burst Performance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
COMMAND INTERFACE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Read Memory Array Command. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Read Electronic Signature Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Read Query Command.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Read Status Register Command. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Clear Status Register Command. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Block Erase Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Write to Buffer and Program Command. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Program/Erase Suspend Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Program/Erase Resume Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Set Burst Configuration Register Command. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Block Protect Command.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Blocks Unprotect Command.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Table 9. Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Table 10. Read Electronic Signature. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Table 11. Program, Erase Times and Program Erase Endurance Cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
STATUS REGISTER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Program/Erase Controller Status (Bit 7) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Erase Suspend Status (Bit 6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Erase Status (Bit 5) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Program Status (Bit 4). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
VPP Status (Bit 3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Program Suspend Status (Bit 2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Block Protection Status (Bit 1). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Reserved (Bit 0). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Table 12. Status Register Bits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3/65
M58LW128A, M58LW128B
MAXIMUM RATING. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Table 13. Absolute Maximum Ratings. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
DC and AC PARAMETERS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Table 14. Operating and AC Measurement Conditions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Figure 10. AC Measurement Input Output Waveform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Figure 11. AC Measurement Load Circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Table 15. Capacitance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Table 16. DC Characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Figure 12. Asynchronous Bus Read AC Waveforms. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Table 17. Asynchronous Bus Read AC Characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Figure 13. Asynchronous Latch Controlled Bus Read AC Waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Table 18. Asynchronous Latch Controlled Bus Read AC Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Figure 14. Asynchronous Page Read AC Waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Table 19. Asynchronous Page Read AC Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Figure 15. Asynchronous Write AC Waveform, Write Enable Controlled . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Figure 16. Asynchronous Latch Controlled Write AC Waveform, Write Enable Controlled. . . . . . 38
Table 20. Asynchronous Write and Latch Controlled Write AC Characteristics, Write Enable
Controlled.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Figure 17. Asynchronous Write AC Waveforms, Chip Enable Controlled. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Figure 18. Asynchronous Latch Controlled Write AC Waveforms, Chip Enable Controlled . . . . . 40
Table 21. Asynchronous Write and Latch Controlled Write AC Characteristics, Chip Enable
Controlled . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Figure 19. Synchronous Burst Read AC Waveform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Figure 20. Synchronous Burst Read - Continuous - Valid Data Ready Output . . . . . . . . . . . . . . . 43
Table 22. Synchronous Burst Read AC Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Figure 21. Reset, Power-Down and Power-Up AC Waveform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Table 23. Reset, Power-Down and Power-Up AC Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
PACKAGE MECHANICAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Figure 22. TSOP56 - 56 lead Plastic Thin Small Outline, 14 x 20 mm, Package Outline . . . . . . .
Table 24. TSOP56 - 56 lead Plastic Thin Small Outline, 14 x 20 mm, Package Mechanical Data
Figure 23. TBGA64 - 10x13mm - 8 x 8 ball array, 1mm pitch, Package Outline. . . . . . . . . . . . . .
Table 25. TBGA64 - 10x13mm - 8 x 8 ball array, 1 mm pitch, Package Mechanical Data . . . . . .
Figure 24. TBGA80 - 10x13mm - 8 x 10 ball array, 1mm pitch, Package Outline. . . . . . . . . . . . .
Table 26. TBGA80 - 10x13mm - 8 x 10 ball array, 1mm pitch, Package Mechanical Data. . . . . .
46
46
47
47
48
48
PART NUMBERING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Table 27. Ordering Information Scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
APPENDIX A. BLOCK ADDRESS TABLE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Table 28. Block Addresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
APPENDIX B. COMMON FLASH INTERFACE - CFI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Table 29. Query Structure Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
4/65
M58LW128A, M58LW128B
Table
Table
Table
Table
Table
30. CFI - Query Address and Data Output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
31. CFI - Device Voltage and Timing Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
32. Device Geometry Definition. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
33. Block Status Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
34. Extended Query information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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APPENDIX C. FLOW CHARTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Figure 25. Write to Buffer and Program Flowchart and Pseudo Code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Figure 26. Program Suspend & Resume Flowchart and Pseudo Code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Figure 27. Erase Flowchart and Pseudo Code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Figure 28. Erase Suspend & Resume Flowchart and Pseudo Code. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Figure 29. Command Interface and Program Erase Controller Flowchart (a) . . . . . . . . . . . . . . . .
Figure 30. Command Interface and Program Erase Controller Flowchart (b) . . . . . . . . . . . . . . . .
Figure 31. Command Interface and Program Erase Controller Flowchart (c) . . . . . . . . . . . . . . . .
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REVISION HISTORY. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Table 35. Document Revision History . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
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