M36W216TI
M36W216BI
16 Mbit (1Mb x16, Boot Block) Flash Memory
and 2 Mbit (128Kb x16) SRAM, Multiple Memory Product
PRELIMINARY DATA
FEATURES SUMMARY
s
MULTIPLE MEMORY PRODUCT
– 16 Mbit (1Mb x 16) Boot Block Flash Memory
– 2 Mbit (128Kb x 16) SRAM
s
SUPPLY VOLTAGE
– V
DDF
= V
DDS
= 2.7V to 3.3V
– V
DDQF
= V
DDS
= 2.7V to 3.3V
– V
PPF
= 12V for Fast Program (optional)
s
s
s
SRAM
s
2 Mbit (128K x 16 bit)
s
s
s
ACCESS TIME: 70ns
LOW V
DDS
DATA RETENTION: 1.5V
POWER DOWN FEATURES USING TWO
CHIP ENABLE INPUTS
ACCESS TIME: 70ns, 85ns
LOW POWER CONSUMPTION
ELECTRONIC SIGNATURE
– Manufacturer Code: 20h
– Top Device Code, M36W216TI: 88CEh
– Bottom Device Code, M36W216BI: 88CFh
Figure 1. Packages
FBGA
FLASH MEMORY
s
MEMORY BLOCKS
– Parameter Blocks (Top or Bottom location)
– Main Blocks
s
Stacked LFBGA66 (ZA)
12 x 8mm
PROGRAMMING TIME
– 10µs typical
– Double Word Programming Option
s
BLOCK LOCKING
– All blocks locked at Power up
– Any combination of blocks can be locked
– WP
F
for Block Lock-Down
s
s
s
AUTOMATIC STAND-BY MODE
PROGRAM and ERASE SUSPEND
100,000 PROGRAM/ERASE CYCLES per
BLOCK
COMMON FLASH INTERFACE
– 64 bit Security Code
SECURITY
– 64 bit user programmable OTP cells
– 64 bit unique device identifier
– One parameter block permanently lockable
s
s
November 2002
This is preliminary information on a new product now in development or undergoing evaluation. Details are subject to change without notice.
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M36W216TI, M36W216BI
TABLE OF CONTENTS
SUMMARY DESCRIPTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Figure 2. Logic Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Table 1. Signal Names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Figure 3. LFBGA Connections (Top view through package) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
SIGNAL DESCRIPTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Address Inputs (A0-A16). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Address Inputs (A17-A19). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Data Inputs/Outputs (DQ0-DQ15). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Flash Chip Enable (EF). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Flash Output Enable (GF). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Flash Write Enable (WF). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Flash Write Protect (WPF). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Flash Reset (RPF). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
SRAM Chip Enable (E1S, E2S). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
SRAM Write Enable (WS). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
SRAM Output Enable (GS).. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
SRAM Upper Byte Enable (UBS). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
SRAM Lower Byte Enable (LBS). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
V
DDF
and VDDS Supply Voltages.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
V
DDQF
and V
DDS
Supply Voltage (2.7V to 3.3V). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
V
PPF
Program Supply Voltage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
V
SSF
and V
SSS
Ground.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
FUNCTIONAL DESCRIPTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Figure 4. Functional Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Table 2. Main Operation Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
MAXIMUM RATING. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Table 3. Absolute Maximum Ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
DC AND AC PARAMETERS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Table 4. Operating and AC Measurement Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Figure 5. AC Measurement I/O Waveform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Figure 6. AC Measurement Load Circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Table 5. Device Capacitance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Table 6. DC Characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
PACKAGE MECHANICAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Figure 7. Stacked LFBGA66-12x8mm, 8x8 ball array, 0.8mm pitch, Bottom View Package Outline15
Table 7. Stacked LFBGA66 - 12x8mm, 8x8 ball array, 0.8 mm pitch, Package Mechanical Data . 15
Figure 8. Stacked LFBGA66 Daisy Chain - Package Connections (Top view through package) . . 16
Figure 9. Stacked LFBGA66 Daisy Chain - PCB Connections proposal (Top view through package). 17
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M36W216TI, M36W216BI
PART NUMBERING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Table 8. Ordering Information Scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Table 9. Daisy Chain Ordering Scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
FLASH DEVICE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
FLASH SUMMARY DESCRIPTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Figure 10. Flash Block Addresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Figure 11. Flash Security Block and Protection Register Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
FLASH BUS OPERATIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Read.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Write. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Output Disable. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Standby. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Automatic Standby. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Reset. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
FLASH COMMAND INTERFACE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Read Memory Array Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Read Status Register Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Read Electronic Signature Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Read CFI Query Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Block Erase Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Program Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Double Word Program Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Clear Status Register Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Program/Erase Suspend Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Program/Erase Resume Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Protection Register Program Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Block Lock Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Block Unlock Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Block Lock-Down Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Table 10. Flash Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Table 11. Read Electronic Signature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Table 12. Read Block Lock Signature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Table 13. Read Protection Register and Lock Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Table 14. Program, Erase Times and Program/Erase Endurance Cycles . . . . . . . . . . . . . . . . 26
FLASH BLOCK LOCKING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Reading a Block’s Lock Status . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Locked State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Unlocked State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Lock-Down State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Locking Operations During Erase Suspend . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Table 15. Block Lock Status . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Table 16. Protection Status . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
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M36W216TI, M36W216BI
FLASH 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
V
PP
Status (Bit 3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Program Suspend Status (Bit 2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Block Protection Status (Bit 1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Reserved (Bit 0) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Table 17. Status Register Bits. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Figure 12. Flash Read Mode AC Waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Table 18. Flash Read AC Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Figure 13. Flash Write AC Waveforms, Write Enable Controlled . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Table 19. Flash Write AC Characteristics, Write Enable Controlled . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Figure 14. Flash Write AC Waveforms, Chip Enable Controlled. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Table 20. Flash Write AC Characteristics, Chip Enable Controlled . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Figure 15. Flash Power-Up and Reset AC Waveforms. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Table 21. Flash Power-Up and Reset AC Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
SRAM DEVICE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
SRAM SUMMARY DESCRIPTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Figure 16. SRAM Logic Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
SRAM OPERATIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Write . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Standby/Power-Down . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Data Retention . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Output Disable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Figure 17. SRAM Read Mode AC Waveforms, Address Controlled with UBS = LBS = V
IL
. . . 39
Figure 18. SRAM Read AC Waveforms, GS Controlled . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Figure 19. SRAM Standby AC Waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Table 22. SRAM Read AC Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Figure 20. SRAM Write AC Waveforms, WS Controlled . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Figure 21. SRAM Write AC Waveforms, E1S Controlled . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Figure 22. SRAM Write AC Waveforms, WS Controlled with GS Low . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Figure 23. SRAM Write Cycle Waveform, UBS and LBS Controlled, GS Low . . . . . . . . . . . . . 43
Table 23. SRAM Write AC Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Figure 24. SRAM Low V
DDS
Data Retention AC Waveforms, E1
S
or UB
S
/ LB
S
Controlled . . 45
Table 24. SRAM Low V
DDS
Data Retention Characteristic. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
APPENDIX A. BLOCK ADDRESS TABLES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Table 25. Top Boot Block Addresses, M36W216TI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Table 26. Bottom Boot Block Addresses, M36W216BI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
4/62
M36W216TI, M36W216BI
APPENDIX B. COMMON FLASH INTERFACE (CFI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Table 27. Query Structure Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Table 28. CFI Query Identification String . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Table 29. CFI Query System Interface Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Table 30. Device Geometry Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Table 31. Primary Algorithm-Specific Extended Query Table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Table 32. Security Code Area . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
APPENDIX C. FLOWCHARTS AND PSEUDO CODES. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Figure 25. Program Flowchart and Pseudo Code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Figure 26. Double Word Program Flowchart and Pseudo Code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Figure 27. Program Suspend & Resume Flowchart and Pseudo Code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Figure 28. Erase Flowchart and Pseudo Code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Figure 29. Erase Suspend & Resume Flowchart and Pseudo Code. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Figure 30. Locking Operations Flowchart and Pseudo Code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
APPENDIX D. COMMAND INTERFACE AND PROGRAM/ERASE CONTROLLER STATE . . . . . . . 59
Table 33. Write State Machine Current/Next, sheet 1 of 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Table 34. Write State Machine Current/Next, sheet 2 of 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
REVISION HISTORY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Table 35. Document Revision History . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
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