內建 MAC 位址的快閃記憶體，可在開發期間幫上大忙

從電池供電型穿戴式裝置，到以線路供電的大型電子系統，幾乎所有相關的新設計中都會使用快閃記憶體。設計如果執行程式碼，其中可能會有 NOR 快閃記憶體；這要多虧 NOR 技術具有快速的隨機存取功能、高可靠性與低功耗。

與此同時，產業持續推出新的快閃技術，挑戰記憶體密度、功率、存取頻寬與效能的極限。現在，開發人員可以使用晶片內執行 (XIP) NOR 快閃元件，直接從快閃記憶體執行程式碼，進而減少隨機存取記憶體 (RAM) 的需求，也不必再從非揮發性記憶體將程式碼複製到 RAM。

除了效能特性上的改進，快閃元件也變得越來越聰明。新興的快閃型技術除了儲存功能以外，還整合了新的能力，以駕馭更多處理負載進行資料分析、雲端互動及其他服務。這個趨勢直接帶動了一些計畫的問世，例如運算儲存計畫，其中主要利用快閃記憶體，來滿足機器學習演算法對資料的巨大需求。

不過，有時快閃增強功能不必非得讓技術達到登峰造極，才能幫助到開發人員。有時候，有好的點子就夠了。

以 Microchip Technology 的 SST26VF0xxBEU 快閃元件為例，該元件是 Microchip Technology 的 SST26 SQI 系列的最新成員，屬於序列四通道 I/O (SQI) 序列式 NOR 元件。SST26 系列以 Microchip 的子公司 Silicon Storage Technology 開發的 SuperFlash® 技術為基礎，能提供高效能與高可靠性；使用起來也簡單。開發人員能輕鬆將這些元件連接至四通道 SPI 主控設備，例如 Microchip 的 SAM D51 微控制器系列，該系列具有 Arm® Cortex®-M4F 核心與浮點單元 (圖 1)。

圖 1：Microchip Technology 的 SST26 系列序列式 NOR 快閃元件，提供四個並聯序列 I/O 通道，有助於和四通道 SPI (QSPI) 主控設備進行高速交易。(圖片來源：Microchip Technology)

全新的 SST26VF0xxBEU 系列提供相同的特性，每個元件中還內嵌全域唯一媒體存取控制 (MAC) 位址。

MAC 位址：這很重要嗎？

為什麼這個相當簡單的增強功能，是個值得注意的開發人員輔助工具？要瞭解箇中原因，我們需要討論一些關於 MAC 位址的知識，以及其佈建方式。

MAC 位址是連接到任何網路介面控制器 (NIC) 的唯一識別碼，並用於許多耳熟能詳的連線選項，包括乙太網路、Wi-Fi，以及其他電機電子工程師學會 (IEEE) 802.x 技術。一個正確建構的 MAC 位址，字首是 24 位元的組織唯一識別碼 (OUI)，並搭配由 OUI 擁有者決定的 24 位元或 40 位元值，以建立 48 位元的延伸唯一識別碼 (EUI-48)，或是 64 位元的全域唯一 EUI-64 值。

為確保唯一性，MAC 位址係由 IEEE 標準協會註冊機構 (RA) 分配。IEEE RA 不提供個別的 MAC 位址。該機構提供的 MAC 位址都是以三個區塊組成，且實際交付下列三種不同長度的唯一 EUI 字首：

• 與 OUI 相對應的 24 位元字首 - 這讓擁有者能指派餘下的 24 位元，以建立 2²⁴ (超過 1600 萬) 個唯一 MAC 位址
• 28 位元字首 - 以建立 2²⁰ (超過 100 萬) 個唯一 MAC 位址
• 36 位元字首 - 以建立 2¹² (4,096) 個唯一 MAC 位址

還有一點對開發人員特別重要，就是並非每個專門用於網路介面設計的半導體元件，都隨附全域唯一 EUI-48 或 EUI-64。半導體製造商瞭解，大量購買者會想要佈建含有自家 OUI 的 MAC 位址。即使是指定在生產零件中納入唯一 MAC 位址的元件系列，都可能並未在打算做為工程樣本的零件中，納入唯一 MAC 位址。

這一切可能會在為複雜的設計進行原型製作時帶來困難，例如一些需要連網才能發揮許多使用者特點的物聯網元件或穿戴式裝置。針對原型製作，開發人員可能會回收利用專為此用途而保留的唯一識別碼，或是使用臨機操作 MAC 位址 (假如知道是開發網路獨有的位址)。當然，困難點在於推出該原型以進行更廣泛的整合測試，或最終的客戶檢驗，而這可能會導致展示失敗，並進行尷尬的解釋說明。

過去工程師只能透過向 IEEE 付費的方式，來應付這個問題。但如之前所述，IEEE 只分派區塊式位址。可惜的是，就連最小的區塊 (IEEE RA 稱之為 MAC 位址小型區塊，簡稱 MA-S 區塊)，也要數百美元，更別說申請與等候唯一字首的間接成本了。如果您處於隱形模式下而不想列名於 IEEE 公開清單中，每年要為 MA-S 區塊支付超過一千美元，更大的區塊還要每級遞增一千美元。除了財務成本，若在進行重要的場外示範前，您未將延遲取得納入專案時程裡，那就糟糕了。

將 MAC 位址置入快閃記憶體：好點子

這就是 Microchip Technology 的 SST26VF0xxBEU 快閃記憶體元件如此獨到創新的原因。開發人員不必寄託於整個註冊程序，可以取得一個全域唯一 MAC 位址，因為這些元件是以單一數量提供。在元件的產業標準 Serial Flash Discoverable Parameter (SFDP) 表格中，Microchip 分別在位置 261H 和 268H，為每個元件佈建唯一的 EUI-48 和 EUI-64 識別碼。開發人員只要執行 SFDP 讀取，即可在單一 SPI 通道上連續讀取 EUI-48 位址的六個八位組，或 EUI-64 位址的八個八位組。

您的設計有可能需要使用一些快閃記憶體，Microchip 提供這些元件且尺寸眾多，包括 64 MB 的 SST26VF064BEU、32 MB 的 SST26VF032BEU 與 16 MB 的 SST26VF016BEU。雖然 Microchip 之前已在一些 2 kbit 的 EEPROM 元件中提供嵌入式 MAC 位址，但其高密度快閃元件，可有助於減少物料清單內容與設計覆蓋區。

結論

全域唯一 MAC 位址是多數 IEEE 802.x 網路技術的基本需求，但並非每個用於網路連線能力的元件都隨附這種位址。假如您是從事原型或少量型作業的工程師或創客，Microchip Technology 含嵌入式 MAC 位址的 SST26VF 快閃元件，便是很有效率的替代方案，讓您免於購買過多的 MAC 位址。您覺得如何？打算使用嗎？