nvSRAM - nvSRAM

nvSRAM es un tipo de memoria de acceso aleatorio no volátil (NVRAM). nvSRAM amplía la funcionalidad de la SRAM básica al agregar almacenamiento no volátil, como una EEPROM, al chip SRAM. En funcionamiento, los datos se escriben y se leen desde la parte SRAM con acceso de alta velocidad; los datos en SRAM se pueden almacenar o recuperar del almacenamiento no volátil a velocidades más bajas cuando sea necesario.

nvSRAM es una de las tecnologías NVRAM avanzadas que están reemplazando rápidamente la memoria de acceso aleatorio estática respaldada por batería (BBSRAM), especialmente para aplicaciones que necesitan soluciones sin batería y retención a largo plazo a velocidades SRAM. Las nvSRAM se utilizan en una amplia gama de situaciones: redes, aeroespacial y médica, entre muchas otras donde la preservación de datos es crítica y donde las baterías no son prácticas.

nvSRAM es más rápido que las soluciones EPROM y EEPROM.

Descripción

Al leer y escribir datos, una nvSRAM no actúa de manera diferente a una SRAM asíncrona estándar. El procesador o controlador adjunto ve una interfaz SRAM de 8 bits y nada más. La operación STORE almacena datos que están en una matriz SRAM en la parte no volátil. Cypress y Simtek nvSRAM tienen tres formas de almacenar datos en el área no volátil. Son:

  1. almacenamiento automático
  2. ferretería
  3. tienda de software

El almacenamiento automático ocurre automáticamente cuando la fuente de voltaje principal de datos cae por debajo del voltaje de funcionamiento del dispositivo. Cuando esto ocurre, el control de potencia se cambia de V CC a un condensador . El condensador alimentará el chip el tiempo suficiente para almacenar el contenido de la SRAM en la parte no volátil. El pin HSB (Hardware Store Busy) inicia externamente una operación de ferretería no volátil. El uso de la señal HSB, que solicita un ciclo de ALMACENAMIENTO de hardware no volátil, es opcional. Una tienda de software se inicia mediante una determinada secuencia de operaciones. Cuando las operaciones definidas se realizan en secuencia, se inicia la tienda de software.

nvSRAM con tecnología SONOS

Tecnología NvSRAM-SONOS

SONOS es una estructura transversal de MOSFET que se utiliza en memorias no volátiles como EEPROM y memorias flash . nvSRAM construido con tecnología SONOS es la combinación de SRAM y EEPROM. Las celdas SRAM están emparejadas una a una con celdas EEPROM. Las nvSRAM están en el proceso CMOS, y las celdas EEPROM tienen una pila SONOS para proporcionar almacenamiento no volátil. nvSRAM combina las celdas SRAM estándar con celdas EEPROM en tecnología SONOS para proporcionar un acceso rápido de lectura / escritura y 20 años de retención de datos sin energía. Las celdas SRAM están emparejadas una a una con las celdas EEPROM. Las nvSRAM están en el proceso CMOS, y las celdas EEPROM tienen una pila SONOS para proporcionar almacenamiento no volátil. Cuando se aplica energía normal, el dispositivo se ve y se comporta de manera similar a una SRAM estándar. Sin embargo, cuando se corta la energía, el contenido de cada celda se puede almacenar automáticamente en el elemento no volátil ubicado encima de la celda SRAM. Este elemento no volátil utiliza tecnología de proceso CMOS estándar para obtener el alto rendimiento de las SRAM estándar. Además, la tecnología SONOS es altamente confiable y admite 1 millón de operaciones de TIENDA

La memoria SONOS utiliza una capa aislante como el nitruro de silicio con trampas como capa de almacenamiento de carga. Las trampas del nitruro capturan los portadores inyectados desde el canal y retienen la carga. Este tipo de memoria también se conoce como " Memoria de trampa de carga ". Dado que la capa de almacenamiento de carga es un aislante, este mecanismo de almacenamiento es intrínsecamente menos sensible a los defectos del óxido del túnel y es más robusto para la retención de datos. En SONOS, la pila de óxido-nitruro-óxido (ONO) está diseñada para maximizar la eficiencia de captura de carga durante las operaciones de borrado y programa y minimizar la pérdida de carga durante la retención controlando los parámetros de deposición en la formación de ONO.

Ventajas de la tecnología SONOS:

  • Se requieren voltajes más bajos para las operaciones de programa / borrado en comparación con el MOSFET de puerta flotante
  • Inherentemente menos sensible a los defectos del óxido del túnel
  • Retención de datos robusta

Aplicaciones

Comparaciones con otro tipo de recuerdos

nvSRAM BBSRAM RAM ferroeléctrica Memoria magnetorresistiva de acceso aleatorio
Técnica Tiene elementos no volátiles junto con SRAM de alto rendimiento Tiene una fuente de energía de litio para energía cuando la energía externa está apagada Tiene un cristal ferroeléctrico entre dos electrodos para formar un condensador . El momento de los átomos en la aplicación del campo eléctrico se utiliza para almacenar datos. Similar a la RAM ferroeléctrica, pero los átomos se alinean en la dirección de una fuerza magnética externa . Este efecto se usa para almacenar datos
Retención de datos 20 años 7 años, dependiendo de la batería y la temperatura ambiente 10 años 20 años
Aguante Ilimitado Limitado 10 10 hasta 10 14 10 8
Mecanismo de almacenamiento Almacenamiento automático iniciado cuando se detecta un apagado de V CC La habilitación de chip debe mantenerse en alta lógica para evitar lecturas / escrituras inadvertidas Funcionamiento estático. Los datos se almacenan solo en la parte no volátil
Encienda la restauración de datos Los datos no volátiles están disponibles automáticamente en la SRAM SRAM cambiará de batería a V CC
Sustitución con SRAM nvSRAM se puede sustituir por SRAM con modificaciones menores en la placa para agregar condensador externo La provisión para la batería requiere un rediseño de la placa para acomodar un tamaño más grande para la batería Algunas piezas son compatibles pin a pin con SRAM existentes Compatible pin a pin con SRAM existentes
Soldadura SMT estándar utilizado La soldadura por reflujo no se puede realizar con la batería instalada, ya que las baterías pueden explotar. SMT estándar utilizado
Velocidad (mejor) 15–45 ns 70-100 ns 55 ns 35 ns

Referencias

enlaces externos