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Confidential and Proprietary – Qualcomm Technologies, Inc.
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© 2014-2017 Qualcomm Technologies, Inc. All rights reserved.
MSM8909/MSM8209/MSM8208/
MSM8905 (SDM205)
Device Specification
80-NP408-1 Rev. K
January 30, 2017
80-NP408-1 Rev. K Confidential and Proprietary – Qualcomm Technologies, Inc. 2
MAY CONTAIN U.S. AND INTERNATIONAL EXPORT CONTROLLED INFORMATION
Contents
1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.1 Documentation overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.2 MSM8909/MSM8209/MSM8208/MSM8905 (SDM205) introduction . . . . . . . . . . . . . . 13
1.2.1 Device variants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.3 MSM8x0x features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.3.1 Summary of MSM8909/MSM8209/MSM8208 features . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.3.2 Summary of MSM8905 features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.3.3 Air interface features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
1.4 Terms and acronyms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
1.5 Special marks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2 Pin definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
2.1 I/O parameter definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.1.1 Pin descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3 Electrical specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
3.1 Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
3.2 Operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
3.2.1 Core voltage minimization (retention mode) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
3.3 Power delivery network specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
3.3.1 PDN specification (PCB only) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
3.4 DC power characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
3.4.1 Average operating current . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
3.4.2 Dhrystone and rock bottom maximum power . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
3.5 Power sequencing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
3.6 Digital-logic characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
3.7 Timing characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
3.7.1 Timing-diagram conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
3.7.2 Rise and fall time specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
3.7.3 Pad design methodology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
3.8 Memory support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
3.8.1 EBI0 memory support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
3.8.2 eMMC on SDC1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
3.9 Multimedia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
80-NP408-1 Rev. K Confidential and Proprietary – Qualcomm Technologies, Inc. 3
MAY CONTAIN U.S. AND INTERNATIONAL EXPORT CONTROLLED INFORMATION
MSM8909/MSM8209/MSM8208/MSM8905 (SDM205) Device Specification Contents
3.9.1 Camera interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
3.9.2 Audio support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
3.9.3 Display support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
3.10 Connectivity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
3.10.1 Secure digital interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
3.10.2 UIM interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
3.10.3 USB interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
3.10.4 I2S interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
3.10.5 I
2
C interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
3.10.6 Serial peripheral interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
3.11 Internal functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
3.11.1 Clocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
3.11.2 Modes and resets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
3.11.3 JTAG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
3.12 RF and power management interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
3.12.1 RF front-end (RFFE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
3.12.2 System power management interface (SPMI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
4 Mechanical information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
4.1 Device physical dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
4.2 Part marking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
4.2.1 Specification-compliant devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
4.3 Device ordering information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
4.3.1 Specification-complaint devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
4.4 Device moisture-sensitivity level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
4.5 Thermal characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
5 Carrier, storage, & handling information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
5.1 Carrier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
5.1.1 Tape and reel information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
5.2 Storage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
5.2.1 Bagged storage conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
5.2.2 Out-of-bag duration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
5.3 Handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
5.3.1 Baking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
5.3.2 Electrostatic discharge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
5.4 Bar code label and packing for shipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
5.4.1 Service key provisioning support for Windows . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
6 PCB mounting guidelines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
6.1 RoHS compliance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
6.2 SMT parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
6.2.1 Land pad and stencil design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
6.2.2 Reflow profile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
80-NP408-1 Rev. K Confidential and Proprietary – Qualcomm Technologies, Inc. 4
MAY CONTAIN U.S. AND INTERNATIONAL EXPORT CONTROLLED INFORMATION
MSM8909/MSM8209/MSM8208/MSM8905 (SDM205) Device Specification Contents
6.2.3 SMT peak package-body temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
6.2.4 SMT process verification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
6.3 Daisy-chain components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
6.4 Board-level reliability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
6.5 High-temperature warpage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
7 Part reliability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
7.1 Reliability evaluation summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
7.1.1 MSM8x0x reliability evaluation report for device from TSMC . . . . . . . . . . . 111
7.1.2 MSM8x0x reliability evaluation report for device from
GLOBALFOUNDARIES 114
7.1.3 MSM8x0x reliability evaluation report for device from SMIC . . . . . . . . . . . 118
7.2 Qualification sample description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
80-NP408-1 Rev. K Confidential and Proprietary – Qualcomm Technologies, Inc. 5
MAY CONTAIN U.S. AND INTERNATIONAL EXPORT CONTROLLED INFORMATION
MSM8909/MSM8209/MSM8208/MSM8905 (SDM205) Device Specification Contents
Tables
Table 1-1 Primary MSM8x0x documentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Table 1-2 MSM8x0x variants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Table 1-3 Summary of MSM8909/MSM8209/MSM8208 features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Table 1-4 Summary of MSM8905 features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Table 1-5 Terms and acronyms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Table 1-6 Special marks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Table 2-1 I/O description (pad type) parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Table 2-2 Pin descriptions – memory support functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Table 2-3 Pin descriptions – multimedia functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Table 2-4 Pin descriptions – connectivity functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Table 2-5 BLSP bit assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Table 2-6 Pin descriptions – internal functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Table 2-7 MSM8x0x wakeup pins for modem power management (MPM) . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Table 2-8 Pin descriptions – chipset interface functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Table 2-9 Pin descriptions – RF front-end functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Table 2-10 Pin descriptions – general-purpose input/output ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Table 2-11 Pin descriptions – No connection, do not connect, and reserved pins . . . . . . . . . . . . 60
Table 2-12 Pin descriptions – power supply pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Table 2-13 Pin descriptions – ground pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Table 3-1 Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Table 3-2 Operating conditions for APC and CORE rails . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Table 3-3 Operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Table 3-4 Core voltage in retention mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Table 3-5 Power distribution network impedance vs. frequency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Table 3-6 Power distribution network impedance vs. frequency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Table 3-7 Dhrystone and rock bottom power specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Table 3-8 Digital I/Os specified in this section . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Table 3-9 1.2 V digital I/O characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Table 3-10 1.8 V digital I/O characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Table 3-11 Dual-voltage 1.8 V/2.95 V digital I/O characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
Table 3-12 DDR SDRAM clock-timing parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
Table 3-13 DDR SDRAM strobe timing parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Table 3-14 DDR SDRAM read and write timing specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
Table 3-15 DDR SDRAM read and write timing specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
Table 3-16 Supported MIPI_CSI standards and exceptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
Table 3-17 Supported MIPI_DSI standards and exceptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
Table 3-18 Supported SD standards and exceptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
Table 3-19 Secure digital interface timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
Table 3-20 Supported UIM standards and exceptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
Table 3-21 Supported USB standards and exceptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
Table 3-22 Device-specific USBPHY specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
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