nvSRAM - nvSRAM

nvSRAM é um tipo de memória de acesso aleatório não volátil (NVRAM). O nvSRAM estende a funcionalidade da SRAM básica adicionando armazenamento não volátil, como EEPROM, ao chip SRAM. Em operação, os dados são gravados e lidos na porção SRAM com acesso de alta velocidade; os dados na SRAM podem então ser armazenados ou recuperados do armazenamento não volátil em velocidades mais baixas quando necessário.

nvSRAM é uma das tecnologias NVRAM avançadas que estão substituindo rapidamente a memória de acesso aleatório estática com bateria (BBSRAM), especialmente para aplicativos que precisam de soluções sem bateria e retenção de longo prazo em velocidades SRAM. Os nvSRAMs são usados ​​em uma ampla variedade de situações: rede, aeroespacial e médica, entre muitas outras onde a preservação de dados é crítica e onde as baterias são impraticáveis.

nvSRAM é mais rápido do que as soluções EPROM e EEPROM.

Descrição

Ao ler e gravar dados, um nvSRAM não age de maneira diferente de uma SRAM assíncrona padrão. O processador ou controlador conectado vê uma interface SRAM de 8 bits e nada mais. A operação STORE armazena dados que estão em uma matriz SRAM na parte não volátil. Cypress e Simtek nvSRAM têm três maneiras de armazenar dados na área não volátil. Eles são:

  1. loja automobilistica
  2. loja de ferragens
  3. loja de software

O armazenamento automático ocorre automaticamente quando a fonte de tensão principal de dados cai abaixo da tensão operacional do dispositivo. Quando isso ocorre, o controle de energia é comutado de V CC para um capacitor . O capacitor alimentará o chip por tempo suficiente para armazenar o conteúdo SRAM na parte não volátil. O pino HSB (Loja de Hardware Ocupada) inicia externamente uma operação de loja de hardware não volátil. Usar o sinal HSB, que requer um ciclo STORE de hardware não volátil, é opcional. Uma loja de software é iniciada por uma certa seqüência de operações. Quando as operações definidas são feitas em sequência, o armazenamento de software é iniciado.

nvSRAM com tecnologia SONOS

Tecnologia NvSRAM-SONOS

SONOS é uma estrutura transversal de MOSFET usada em memória não volátil, como EEPROM e memórias flash . nvSRAM construído com tecnologia SONOS é a combinação de SRAM e EEPROM. As células SRAM são emparelhadas uma a uma com as células EEPROM. Os nvSRAMs estão no processo CMOS, com as células EEPROM tendo uma pilha SONOS para fornecer armazenamento não volátil. nvSRAM combina as células SRAM padrão com células EEPROM na tecnologia SONOS para fornecer um acesso rápido de leitura / gravação e 20 anos de retenção de dados sem energia. As células SRAM são emparelhadas um a um com células EEPROM. Os nvSRAMs estão no processo CMOS, com as células EEPROM tendo uma pilha SONOS para fornecer armazenamento não volátil. Quando a alimentação normal é aplicada, o dispositivo se parece e se comporta de maneira semelhante a uma SRAM padrão. No entanto, quando a energia cai, o conteúdo de cada célula pode ser armazenado automaticamente no elemento não volátil posicionado acima da célula SRAM. Este elemento não volátil usa tecnologia de processo CMOS padrão para obter o alto desempenho de SRAMs padrão. Além disso, a tecnologia SONOS é altamente confiável e suporta 1 milhão de operações STORE

A memória SONOS usa uma camada isolante como nitreto de silício com armadilhas como camada de armazenamento de carga. As armadilhas no nitreto capturam os portadores injetados do canal e retêm a carga. Esse tipo de memória também é conhecido como “ Memória de captura de carga ”. Como a camada de armazenamento de carga é um isolante, esse mecanismo de armazenamento é inerentemente menos sensível aos defeitos de óxido do túnel e é mais robusto para retenção de dados. No SONOS, a pilha de óxido-nitreto-óxido (ONO) é projetada para maximizar a eficiência de captura de carga durante as operações de apagar e programar e minimizar a perda de carga durante a retenção, controlando os parâmetros de deposição na formação ONO.

Vantagens da tecnologia SONOS:

  • tensões mais baixas necessárias para as operações de programa / apagamento em comparação com o MOSFET de porta flutuante
  • Inerentemente menos sensível aos defeitos de óxido de túnel
  • Retenção robusta de dados

Formulários

Comparações com outros tipos de memórias

nvSRAM BBSRAM RAM Ferroelétrica Memória magnetorresistiva de acesso aleatório
Técnica Possui elementos não voláteis junto com SRAM de alto desempenho Tem uma fonte de energia de lítio para alimentação quando a alimentação externa está desligada Possui um cristal ferroelétrico entre dois eletrodos para formar um capacitor . O momento dos átomos na aplicação do campo elétrico é usado para armazenar dados Semelhante ao RAM ferroelétrico, mas os átomos se alinham na direção de uma força magnética externa . Este efeito é usado para armazenar dados
Retenção de dados 20 anos 7 anos, dependendo da bateria e da temperatura ambiente 10 anos 20 anos
Resistência Ilimitado Limitado 10 10 a 10 14 10 8
Mecanismo de armazenamento Armazenamento automático iniciado quando o desligamento de V CC é detectado A ativação do chip deve ser mantida em alta lógica para evitar leituras / gravações inadvertidas Operação estática. Os dados são armazenados apenas na parte não volátil
Power up data restore Os dados não voláteis são disponibilizados automaticamente na SRAM SRAM mudará de bateria para V CC
Substituição por SRAM nvSRAM pode ser substituído por SRAM com pequenas modificações na placa para adicionar capacitor externo A provisão para bateria requer redesenho da placa para acomodar um tamanho maior para a bateria Algumas peças são compatíveis pino a pino com SRAMs existentes Pino a pino compatível com SRAMs existentes
De solda SMT padrão usado A solda de refluxo não pode ser feita com a bateria instalada, pois as baterias podem explodir SMT padrão usado
Velocidade (melhor) 15-45 ns 70-100 ns 55 ns 35 ns

Referências

links externos