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PRELIMINARY DATA
November 2002
This is preliminary information on a new product now in development or undergoing evaluation. Details are subject to change without notice.
M36W416TG
M36W416BG
16 Mbit (1Mb x16, Boot Block) Flash Memory
and 4Mbit (256Kb x16) SRAM, Multiple Memory Product
FEATURES SUMMARY
s
MULTIPLE MEMORY PRODUCT
16 Mbit (1Mb x 16) Boot Block Flash Memory
4 Mbit (256Kb 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
ACCESS TIME: 70ns, 85ns
s
LOW POWER CONSUMPTION
s
ELECTRONIC SIGNATURE
Manufacturer Code: 20h
Top Device Code, M36W416TG: 88CEh
Bottom Device Code, M36W416BG: 88CFh
FLASH MEMORY
s
MEMORY BLOCKS
Parameter Blocks (Top or Bottom location)
Main Blocks
s
PROGRAMMING TIME
10s 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
AUTOMATIC STAND-BY MODE
s
PROGRAM and ERASE SUSPEND
s
100,000 PROGRAM/ERASE CYCLES per
BLOCK
s
COMMON FLASH INTERFACE
64 bit Security Code
s
SECURITY
64 bit user programmable OTP cells
64 bit unique device identifier
One parameter block permanently lockable
SRAM
s
4 Mbit (256Kb x 16)
s
ACCESS TIME: 70ns
s
LOW V
DDS
DATA RETENTION: 1.5V
s
POWER DOWN FEATURES USING TWO
CHIP ENABLE INPUTS
Figure 1. Packages
FBGA
Stacked LFBGA66 (ZA)
12 x 8mm
M36W416TG, M36W416BG
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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-A17). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Address Inputs (A18-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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M36W416TG, M36W416BG
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
M36W416TG, M36W416BG
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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, M36W416TG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Table 26. Bottom Boot Block Addresses, M36W416BG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
5/62
M36W416TG, M36W416BG
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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