Слика 1: Блок дијаграм медицинске стимулације уређајем помоћу спољну меморију за подршку напредне функције
Први изазов за систем архитекте је да идентификује прави систем на чипу (СоЦ) или микро да служи као срце система. Она мора бити у стању да обезбеди жељени учинак уз истовремено смањење енергије буџет целокупног система је.
Периферних уређаја, попут спољашњих сећања, сензора и телеметрије интерфејсима морају бити упоредиви са СоЦ / микроконтролера перформансе, истовремено подржава компактном облику фактор и ефикасну потрошњу енергије.
Мемори избори
Изабрани уређај генерално интегрише две врсте сећања, блицем и СРАМ.
Фласх је релативно спор-записи, трајну меморију која подржава ограничен број циклуса писања. Користи се да одржи фиксни или споро мења податке, као што су апликације код, информациони систем, и / или пост-обрађен трупаца података корисника.
СРАМ је брз приступ, меморију која обезбеђује неограничен писати циклуса издржљивост. Користи се за чување привремени подаци Рун-тиме система.
Као сложености система расте, тако се код комплексност за више математичких функција и алгоритама. Интерни капацитет на-чип меморија може бити недовољна. Преносни медицински системи често потребна додатна складиштење, захтевајући дизајнере да повећа интерну меморију помоћу спољне меморије (слика 1).
Мале снаге екстерна меморија може да се користи за проширење РАМ, типично СРАМ са екстремно ниским активном и пасивном струје. Опције за трајну складиштење укључују блиц, ЕЕПРОМ, МРАМ и Ф-РАМ.
Сериал флеш меморија се користи за трајну програма и чување података ширења због ниске цене и доступности велике густине. Међутим, има релативно високу потрошњу енергије, што смањује радни век уређаја батерија на бази у.
Неке апликације заменити део меморије са ЕЕПРОМ, али то још увек није батерија-пријатељски, нарочито када операције подразумевају широке пише ЕЕПРОМ. Такође компликује апликација код дизајна.
Магнето-отпорни РАМ меморије (МРАМ) има неограничен писања издржљивост. Његова мана, међутим, је да троши веома високе активне и стандби струја и подложна магнетног поља које може да развали сачуваних података. Ове карактеристике због тога да неодговарајући у медицинским уређајима на батерије.
Фероелектричних РАМ-а (П-РАМ) има неколико кључних предности у преносним медицинских средстава и има високу писања циклуса издржљивост.
медицинских компликација
Слика 2: Потрошња енергије по 4Мб врите (μЈ) за трајну меморију технологија
Ограничена писати издржљивост ЕЕПРОМ и фласх ствара потенцијалне проблеме за медицинске уређаје који треба да се трупаца складиштење података који се стално ажурирају. Фласх понуде издржљивости по налогу 1Е + 5 и ЕЕПРОМ је 1е + 6. врите Циклус издржљивост Ф-РАМ је 1Е + 14 (или 100 трилиона). Ово омогућава уређајима да би могли да се пријавите више података, без потребе да спроведу комплексне алгоритме хабања-нивелисање и преко резервисања додатни капацитет (слика 3).
Друга предност је та унутрашња архитектура Ф-РАМ троши рцда величине мање активне енергије него пуњења уређајима фласх или ЕЕПРОМ складишта (слика 2).
На пример, Екцелон Ф-РАМ од Ципресс подршке режиму мировања, Дееп Повер Довн и хибернације идле режима. Имплементација их у апликацију може да смањи потрошњу енергије за око два реда величине у комбинацији са нижим режиму активне енергије.
Слика 3: Ендуранце поређење циклус меморији технологије
ЕЕПРОМ и ФЛАСХ захтевају додатну вријеме циклуса странице / на страницу, чиме се активно активно повећава за писање. Ф-РАМ-ова непосредна нехладно омогућава системима који управљају батеријом да у потпуности искључују напајање или брже испустите систем у режиму ниског у празном ходу да бисте смањили и активно време и активна струја.
Ово такође побољшава поузданост у апликацијама које имају прецизне временске потребе у којима су подаци у ризику током грешке напајања. Ф-РАМ ћелије су такође веома толерантне на различите врсте зрачења, укључујући рендгенске зраке и гама зрачење и имуни су на магнетна поља, ради заштите снимљених података.
Неки уређаји Ф-РАМ-а, као што су Екцелон ЛП, дају кодекс грешке на чипу (ЕЦЦ) који може открити и исправити једно-битне грешке у сваке 64-битне податке о податковној, повећавајући поузданост складиштења података о заштити података. Ф-РАМ такође подржава контролисану вршну струју (тј. Струјуну контролу инрусх мања од 1,5 мА) да се спречи прекомерно пражњење батерије.
Ф-РАМ се може сместити у паковању која је ефикасна. На пример, Екцелон ЛП нуди до 8Мбит и доступан је у индустријским стандардним соићним и минијатурним осмокличним ГКФН пакетима са пропустицом до 50МХз СПИ И / О и 108МХз КСПИ (Куад-СПИ) И / О.
Ф-РАМ-а готово бесконачна издржљивост, тренутна нехлабилност и ниска потрошња електричне енергије омогућавају дизајнерима система да комбинују и рам- и РОМ-у податке и функције у једној меморији.
Технологије засноване на РОМ-у, укључујући маски, РОМ, ОТП-ЕПРОМ и нити флеш, нису нестабилне и оријентисане су према захтевима за складиштење кодова.
НАНД-ФЛАСХ и ЕЕПРОМ такође могу служити као нехлапљива меморија података. Све то захтевају мало компромиса, јер обављају и кодекс и складиштење података са ниским перформансама у поређењу са алтернативним сећањима.
Ове технологије се фокусирају на ниже трошкове, што захтева комбиновање лакоће употребе и / или перформанси.
Технологије засноване на РАМ-у служе као меморија података, а такође и као радни простор за извршење кода приликом извршавања из Фласх-а показује се преспор. РАМ нуди спој кодекса и функционалности података, али његова испарљива природа ограничава употребу привременом складишту.
Преносиви апликације захтевају оптимизоване перформансе у што је могуће мање компоненти.
Коришћење више врста меморије може довести до неефикасности, комплицира дизајн кода и обично троши више енергије.
Ефикасност и поузданост Ф-РАМ-а омогућава јединствену меморијску технологију за руковање и кодом и подацима.
Издржите издржљивост да подржи се евидентирање података са високим фреквенцијама током смањења трошкова система, повећавајући ефикасност система и смањење сложености система.
