Figiúr 1: Bloc léaráid feiste spreagadh leighis ag baint úsáide as cuimhne seachtracha chun tacaíocht a thabhairt fheidhmiúlacht chun cinn
Is é an chéad dúshlán atá ann do chóras ailtirí leis an gcóras ceart a shainaithint ar sliseanna (Soc) nó microcontroller chun fónamh mar an croí an chórais. Caithfidh sé a bheith in ann a sholáthar ar fheidhmíocht atá ag teastáil á laghdú ag an am céanna ar bhuiséad cumhachta ar an gcóras foriomlán ar.
Ní mór feistí forimeallach, ar nós ms.Chuimhní seachtracha, braiteoirí, agus comhéadain teiliméadrachta a bheith inchomparáide leis an Soc / feidhmíocht microcontroller, agus tacaíocht á tabhairt ina fhachtóir foirm dhlúth agus tomhaltas cumhachta éifeachtach.
roghanna cuimhne
An gléas a roghnaíodh Comhtháthaíonn ghnáth dhá chineál de cuimhní cinn, flash agus SRAM.
Is Flash réasúnta mall-scríobh, neamh-so-ghalaithe cuimhne go tacaíochtaí líon teoranta timthriallta scríobh. Tá sé in úsáid chun a shealbhú seasta nó sonraí den sórt sin chód iarratas, faisnéis córas, agus / nó úsáideoir logs sonraí iar-phróiseáilte mall-athrú.
Is SRAM tapa-rochtana, so-ghalaithe cuimhne a sholáthraíonn neamhtheoranta endurance timthriall scríobh. Tá sé in úsáid chun a stóráil sonraí córas sealadach reáchtáil-am.
Mar méaduithe córas castachta i gceist, mar sin ní castacht cód le haghaidh an feidhmeanna matamaiticiúla éagsúla agus halgartaim. Is féidir cumas cuimhne inmheánach ar-sliseanna nach leor. Ní mór córais leighis Inaistrithe minic stórála breise, á cheangal ar dearthóirí chun cur chuimhne inmheánach le cuimhne sheachtrach (Figiúr 1).
Is féidir le cumhacht íseal chuimhne seachtracha a úsáid le haghaidh leathnú RAM, de ghnáth ar SRAM le atá ann faoi láthair gníomhach agus fuireachas an-íseal. I measc na roghanna le haghaidh stórála neamh-so-ghalaithe flash, EEPROM, MRAM, agus F-RAM.
Tá Srathach Cuimhne flash a úsáidtear le haghaidh clár agus sonraí a stóráil neamh-so-ghalaithe leathnú mar gheall ar a chostas íseal agus ar infhaighteacht na dlúis arda. Mar sin féin, tá sé tomhaltas fuinnimh réasúnta ard, rud a laghdaíonn an saol oibríochta feistí ceallraí-bhunaithe.
Roinnt iarratais ionad cuid den chuimhne le EEPROM, ach tá sé seo fós ní ceallraí-chairdiúil, go háirithe nuair a i gceist oibríochtaí scríobhann fairsinge don EEPROM. Casta sé freisin dearadh cód iarratais.
Tá maignéató-resistive RAM (MRAM) scríobh endurance gan teorainn. An míbhuntáiste, áfach, go ídíonn sé sruthanna gníomhach agus fuireachas an-ard agus tá sé a oirfeadh do réimsí maighnéadacha Is féidir sonraí a stóráiltear truaillithe. Ar na saintréithe dá bhrí sin mí-oiriúnach é i bhfeistí leighis ceallraí-oibriú.
Tá RAM ferroelectric (F-RAM), buntáistí tábhachtacha éagsúla i feistí leighis iniompartha agus tá sé ard endurance scríobh-timthriall.
deacrachtaí leighis
Figiúr 2: Ídiú fuinnimh in aghaidh an 4MB scríobh (μJ) do theicneolaíochtaí Cuimhne neamh-so-ghalaithe
Cruthaíonn an endurance scríobh teoranta EEPROM agus flash saincheisteanna féideartha d'fheistí leighis a chaithfear a logs sonraí a stóráil atá á nuashonrú go leanúnach. Cuireann Flash endurance ar an ord 1E + 5 agus EEPROM 1E + 6. Is é an F-RAM scríobh endurance timthriall 1E + 14 (nó 100 trilliún). Seo ar chumas feistí a bheith in ann a logáil isteach níos mó sonraí gan a bheith casta chaitheamh-leibhéalta halgartaim agus ró-sholáthar acmhainn bhreise (Figiúr 3) a chur i bhfeidhm.
Tá an dara buntáiste go ídíonn an ailtireacht inmheánach F-RAM le horduithe ón méid fuinnimh níos ísle gníomhaí ná feistí flash nó EEPROM stóráil aisce atá bunaithe ar (Figiúr 2).
Mar shampla, Excelon F-RAMs ó fuireachas tacaíocht Cypress, síos cumhacht domhain agus Hibernate modhanna díomhaoin. Cur i bhfeidhm is féidir leis na dhéanamh i dtaobh iarratais a laghdú tomhaltas cumhachta ag tuairim is dhá ordú de mhéid in éineacht leis an modh cumhacht ghníomhach ísle.
Figiúr 3: comparáid timthriall Endurance do theicneolaíochtaí cuimhne neamh-so-ghalaithe
Éilíonn EEPROM agus Flash amanna breise leathanaigh-cláir / leathanaigh-scríobh, rud a mhéadaíonn am gníomhach an chórais chun oibríochtaí a scríobh. Ceadaíonn neamh-luaineacht láithreach F-RAM córais a oibrítear le ceallraí chun an soláthar cumhachta a mhúchadh go hiomlán nó níos tapúla a scaoileadh go tapa i mód ísealchumhachta chun am gníomhach agus reatha reatha a laghdú.
Cuireann sé seo freisin le hiontaofacht in iarratais a bhfuil riachtanais uainiúcháin beacht acu ina bhfuil sonraí i mbaol le linn locht cumhachta. Tá cealla F-RAM an-fhulangach freisin do chineálacha éagsúla radaíochta, lena n-áirítear x-ghathanna agus radaíocht gháma agus tá siad díolmhaithe do réimsí maighnéadacha, chun sonraí taifeadta a chosaint.
Roinnt gléasanna F-RAM, ar nós Excelon LP, a chur ar fáil ar an cód ceartú earráidí ar-sliseanna (ECC) is féidir a bhrath agus earráidí singil giotán a cheartú i ngach focal sonraí 64-giotán, ag méadú córas córas criticiúil logs 'iontaofacht stórála. Tacaíonn F-RAM freisin le buaicshruth rialaithe (ie rialú reatha inrush níos lú ná 1.5 mA) chun cosc a chur ar urscaoileadh iomarcach na ceallraí.
Is féidir F-RAM a bheith lonnaithe i bpacáistiú atá tíosach ar spás. Mar shampla, cuireann an Exelon LP suas go dtí 8mbit agus tá sé ar fáil i gcaighdeán tionscail caighdeánach ocht bioráin agus miniature pacáistí gqfn ocht-bioráin le tréchur suas go 50MHz SPI I / O agus 108MHz QSPI (Quad-SPI) I / O.
Ceadaíonn seasmhacht beagnach infinite F-RAM, neamh-luaineacht láithreach agus tomhaltas ísealchumhachta do dhearthóirí córais chun sonraí agus feidhmeanna atá bunaithe ar RAM- agus ROM a chomhcheangal laistigh de chuimhne amháin.
Tá teicneolaíochtaí bunaithe ar ROM, lena n-áirítear masc-ROM, OTP-EPROM, agus ná-Flash, neamh-luaineach agus tá siad dírithe ar iarratais stórála cód.
Is féidir le Nand-Flash agus EEPROM a úsáid mar chuimhne sonraí neamh-luaineach. Teastaíonn comhréiteach uathu seo go léir, ós rud é go ndéanann siad cód agus stóráil sonraí araon le feidhmíocht íseal i gcomparáid le cuimhní malartacha.
Díríonn na teicneolaíochtaí seo ar chostas níos ísle, a éilíonn trádáil éasca le húsáid agus / nó feidhmíocht.
Feidhmíonn teicneolaíochtaí RAM-bhunaithe mar chuimhne sonraí agus mar spás oibre le haghaidh forghníomhaithe cód nuair a chruthaíonn sé ó Flash go bhfuil sé ró-mhall. Soláthraíonn RAM meascán de fheidhmiúlacht chóid agus sonraí, ach cuireann a nádúr so-ghalaithe teorainn lena úsáid go stóráil shealadach.
Éilíonn iarratais iniompartha feidhmíocht optamaithe i chomh cúpla comhpháirt agus is féidir.
Is féidir le húsáid neamhéifeachtúlachtaí a bheith ina chúis le cineálacha ilchineálacha cuimhne, déantar dearadh cód a chasta agus de ghnáth ídíonn sé níos mó fuinnimh.
Fágann éifeachtúlacht agus iontaofacht F-RAM gur féidir teicneolaíocht cuimhne amháin a dhéanamh chun cód agus sonraí a láimhseáil.
Tá sé de bhuanseasmhacht chun tacú le logáil sonraí ardmhinicíochta agus costas an chórais a ísliú, éifeachtúlacht an chórais a mhéadú agus castacht an chórais a laghdú.
