Figur 1: Block Diagramm vun engem medezinesch Stimulatioun Apparat mat externen Erënnerung fortgeschratt Funktionalitéit ze ënnerstëtzen
Déi éischt Erausfuerderung fir System Architekten ass d'Recht System op Chip (Soc) oder microcontroller ze identifizéieren als Häerz vun de System ze déngen. Et muss vun suergt de gewënschte Leeschtung kapabel sinn iwwerdeems gläichzäiteg de globale System d'Muecht Budget reduzéieren.
Randerscheinung Apparater, wéi extern Erënnerungen, detektéieren, an telemetry Schnëttplazen muss mat der Soc / microcontroller Leeschtung ähnlecher ginn, iwwerdeems och eng kompakt Form Faktor an efficace Muecht Konsum ënnerstëtzen.
Erënnerung Choixën
D'gewielt Apparat integréiert meeschtens zwou Zorte vu Erënnerungen, Flash an SRAM.
Flash ass eng relativ luesen-schreiwen, Net-liichtflüchtege Erënnerung, datt eng limitéiert Zuel vun schreiwen kreesleef ënnerstëtzt. Et ass vun Ufank Logbicher ze schätzen fixen oder luesen-Operateur Daten wéi Applikatioun Code, System Informatiounen, an / oder Post-Filteren Benotzer Daten.
SRAM ass eng schnell-Zougang, liichtflüchtege Erënnerung dass onlimitéiert schreiwen Zyklus Ausdauer gëtt. Et ass vun Ufank System Donnéeën ze Buttek temporärer Course-Zäit.
Wéi System Komplexitéit Majoratiounen, gesäit sou Code Komplexitéit vun der MÉI mathematesch Funktiounen an algorithms. Intern op-Chip Erënnerung bliwwe vläicht genuch ginn. Portable medezinesch Systemer brauchen oft zousätzlech Stockage, Designer Retouchen intern Erënnerung un augment mat externen Erënnerung (Well 1).
A niddereg Muecht externen Erënnerung kann fir RAM Expansioun benotzt ginn, generell eng SRAM mat extrem niddreg aktiv an akut aktuell. Optiounen fir Net-liichtflüchtege Stockage och Flash, EEPROM, MRAM, an F-RAM.
Serial Flash Erënnerung ass fir Net-liichtflüchtege Programm an Daten Stockage Expansioun benotzt wéinst senge héich Käschten an d'Disponibilitéit vun Äerdmound. Mä et ass relativ héijen Energieverbrauch, déi de Betribssystemer Liewen Batterie-baséiert Apparater reduzéiert.
Puer Applikatiounen ze schounen engem Deel vun der Erënnerung mat engem EEPROM, mä dat ass nach net Batterie-frëndlech, virun allem wann Operatiounen extensiv schreift un der EEPROM bezitt. Et complicates och Applikatioun Code Design.
Geodynamo-resistive RAM (MRAM) huet onlimitéiert schreiwen Ausdauer. Seng Nodeel ass awer, datt et Ganz héich aktiv an akut gëtt verbraucht an ass ufälleg fir magnéitesch Felder déi Daten korrupt gespäichert kann. Charakteristiken dofir maachen et zweifelhaftem an Batterie-verdanken medezinesch Apparater.
Ferroelectric RAM (F-RAM), huet puer Schlëssel Virdeeler an portable medezinesch Apparater an et ass héich schreiwen-Zyklus Ausdauer.
Medical komplizéiert
Figur 2: Energieverbrauch pro 4MB schreiwen (μJ) fir Net-liichtflüchtege Erënnerung Technologien
D'limitéiert schreiwen Ausdauer vun EEPROM an Flash schaaft potentiell Problemer fir medezinesch Apparater, déi musst Buttek Daten nokucken, datt permanent aktualiséiert ginn. Flash offréiert Ausdauer op d'Commande vun 1E + 5 an EEPROM ass 1E + 6. Der F-RAM schreiwen Zyklus Konditioun ass 1E + 14 (oder 100 Billiounen). Dëst erméiglecht Apparater gebass gin méi Daten ze aloggen ouni komplex zouzedrécken-Mëssverständis algorithms ze realiséieren mussen an iwwer-Dispositioun zousätzlech Kapazitéit (Well 3).
Eng zweet Virdeel ass, datt déi intern Architektur vun F-RAM Uerder vun Magnitude méi aktiv Energie verbraucht wéi Vitesse-baséiert Flash oder EEPROM Stockéieren Apparaten (Well 2).
Zum Beispill, Excelon F-RAMs aus Cypress Ënnerstëtzung akut, déif Muecht verwandelt an Idle MODES halen ongeféier. Emsetze dës an eng Applikatioun kann Muecht Konsum vun ongeféier zwou Uerder vun Hellegkeet a Kombinatioun mat dem ënneschten aktiv Muecht Modus reduzéieren.
Figur 3: Endurance Zyklus Verglach fir Net-liichtflüchtege Erënnerung Technologien
EEPMRO- a Flash a Flash erfuerderen Zousätzlech Page-Programm / Pay-Schreiwen Zyklus Zäiten, also erhéicht d'Erhéijung fir Operatiounen. F-RAM säin direkten Net-Volatilitéit erlaabt d'Batterie-operéiert Systemer auszeschalten fir d'Energieversuergung ze wiesselen oder méi séier an e nidderegen Muecht an engem aktuellen Zäit an aktiven Zäit ze reduzéieren.
Dëst attackéiert och Inspizitéit an der Uwendungen déi präzend Zäitungsfuerderunge sinn wou d'Donnéeën a Gefor ass wéi eng Schlagspflanz. F-R-RMEM Zellen si och staark Blichteger an der Stralung, dorënner d'Rosenen an dem Gammame Stralung ze schützen.
E puer F-Ram Geräter, sou wéi Excelo LP, gitt op-Chipfor-Corrife Code (ECC), déi single-bit Fehler an all 64-Bit-bitdishers-Singsable's Centilitys an all 64-Bitdishility F-RAM ënnerstëtzt och kontrolléiert Peak aktuell (dh Inrush-aktuelle Kontroll manner wéi 1,5 ma) fir exzessiv Entladung vun der Batterie ze vermeiden.
F-RAM kann a Verpolagung gehandhaben, dat ass eenzegaarteg. Zum Beispill, den Excellos LP bitt bis zu 8mbit an ass an der Industrie Standard aacht-pin-pin-paicy aacht-Pin Gqfn Packagen mat Ourpopi) i / O an 108MHZ Paki
F-Ram seng virtuell onendlech Ausdauer, Instant Net-Volatilitéit an niddereg Kraaftverbraucher Erlaabnis erlaabt System Designer fir béid Ram- an Rom- an Rom- an Rombasis ze kombinéieren.
Rom-baséiert Technologien, inklusiv Mask-ROM, OTP-EPROM, an Norbüs, sinn net fläisseg a sinn a Code Späicherapplikatiounen.
Nand-Flash an EEPROM kann och als net-auslatile Daten Memory déngen. Dës all erfuerdert e bësse Kompromëss, well se souwuel de Code an Datenlagerung mat nidderegen Zoustand mat alternativen Erënnerungen ausmaachen.
Dës Technologien fokusséiere sech op méi déif Käschte, déi en Handelsverdeelung vun der Benotzung an / oder Leeschtung erfuerdert.
RAM-baséiert Technologien déngen als Daten Erënnerung an och als Aarbechtsraum fir Code Ausféierung beim Ausféierung beim Ausfäll beweisen ze lues. De Ram bitt eng Mëschung vu Code an Datenfunktionalitéit, awer seng quolatil Natur bleift säi Gebrauch op temporär Späicher.
Portable Uwendungen erfuerderen optimiséiert Leeschtung an sou wéineg Komponenten wéi méiglech.
Mat messleourë kënnen multipe Mensekotten an der Inachizieë féieren, komplizéiert Kompetizizéiert Code an t3ral méi konsuméiert.
D'Effizienz an Zouverlässegkeet vu F-RAM mécht et méiglech fir eng eenzeg Erënnerungstechnologie fir béid Code an Daten ze verschaffen.
Et huet d'Ausdauer fir eng héich Frequenz Daten ze ënnerstëtzen beim Senkung System kascht, d'Erhuelung Effizienz a reduzéierend System Komplettitéit.
