nvSRAM - nvSRAM

La nvSRAM est un type de mémoire vive non volatile (NVRAM). nvSRAM étend les fonctionnalités de la SRAM de base en ajoutant un stockage non volatile tel qu'une EEPROM à la puce SRAM. En fonctionnement, les données sont écrites et lues à partir de la partie SRAM avec un accès à grande vitesse ; les données dans la SRAM peuvent ensuite être stockées ou extraites du stockage non volatile à des vitesses inférieures si nécessaire.

nvSRAM est l'une des technologies NVRAM avancées qui remplacent rapidement la mémoire statique à accès aléatoire sauvegardée par batterie (BBSRAM), en particulier pour les applications nécessitant des solutions sans batterie et une rétention à long terme à des vitesses SRAM. Les nvSRAM sont utilisées dans un large éventail de situations : réseaux, aérospatiale et médicale, entre autres, où la préservation des données est critique et où les batteries ne sont pas pratiques.

nvSRAM est plus rapide que les solutions EPROM et EEPROM.

La description

Lors de la lecture et de l'écriture de données, une nvSRAM n'agit pas différemment d'une SRAM asynchrone standard. Le processeur ou le contrôleur connecté voit une interface SRAM 8 bits et rien d'autre. L'opération STORE stocke les données qui se trouvent dans un tableau SRAM dans la partie non volatile. Cypress et Simtek nvSRAM ont trois façons de stocker des données dans la zone non volatile. Elles sont:

  1. magasin automatique
  2. quincaillerie
  3. magasin de logiciels

Le stockage automatique se produit automatiquement lorsque la source de tension principale des données chute en dessous de la tension de fonctionnement de l'appareil. Lorsque cela se produit, la commande de puissance passe de V CC à un condensateur . Le condensateur alimentera la puce suffisamment longtemps pour stocker le contenu de la SRAM dans la partie non volatile. La broche HSB (Hardware Store Busy) lance en externe une opération de magasin de matériel non volatile. L'utilisation du signal HSB, qui demande un cycle STORE matériel non volatile, est facultative. Un magasin de logiciels est lancé par une certaine séquence d'opérations. Lorsque les opérations définies sont effectuées en séquence, le magasin de logiciels est lancé.

nvSRAM avec technologie SONOS

Technologie NvSRAM-SONOS

SONOS est une structure transversale de MOSFET utilisée dans la mémoire non volatile telle que l' EEPROM et les mémoires flash . nvSRAM construit avec la technologie SONOS est la combinaison de SRAM et EEPROM. Les cellules SRAM sont appariées une à une avec des cellules EEPROM. Les nvSRAM sont dans le processus CMOS, les cellules EEPROM ayant une pile SONOS pour fournir un stockage non volatile. nvSRAM combine les cellules SRAM standard avec des cellules EEPROM dans la technologie SONOS pour fournir un accès en lecture/écriture rapide et 20 ans de conservation des données sans alimentation. Les cellules SRAM sont appariées une à une avec des cellules EEPROM. Les nvSRAM sont dans le processus CMOS, les cellules EEPROM ayant une pile SONOS pour fournir un stockage non volatile. Lorsque l'alimentation normale est appliquée, l'appareil ressemble et se comporte de la même manière qu'une SRAM standard. Cependant, en cas de coupure de courant, le contenu de chaque cellule peut être stocké automatiquement dans l'élément non volatil positionné au-dessus de la cellule SRAM. Cet élément non volatil utilise la technologie de processus CMOS standard pour obtenir les performances élevées des SRAM standard. De plus, la technologie SONOS est très fiable et prend en charge 1 million d'opérations STORE

La mémoire SONOS utilise une couche isolante telle que du nitrure de silicium avec des pièges comme couche de stockage de charge. Les pièges dans le nitrure capturent les porteurs injectés depuis le canal et retiennent la charge. Ce type de mémoire est également connu sous le nom de « mémoire à trappe de charge ». La couche de stockage de charges étant un isolant, ce mécanisme de stockage est intrinsèquement moins sensible aux défauts d'oxyde tunnel et est plus robuste pour la conservation des données. Dans SONOS, la pile oxyde-nitrure-oxyde (ONO) est conçue pour maximiser l'efficacité de piégeage de charge pendant les opérations d'effacement et de programmation et minimiser la perte de charge pendant la rétention en contrôlant les paramètres de dépôt dans la formation ONO.

Avantages de la technologie SONOS :

  • des tensions inférieures requises pour les opérations de programmation/effacement par rapport au MOSFET à grille flottante
  • Intrinsèquement moins sensible aux défauts de l'oxyde tunnel
  • Conservation robuste des données

Applications

Comparaisons avec d'autres types de souvenirs

nvSRAM BBSRAM RAM ferroélectrique Mémoire vive magnétorésistive
Technique Possède des éléments non volatils ainsi qu'une SRAM haute performance Dispose d'une source d'énergie au lithium pour l'alimentation lorsque l'alimentation externe est coupée Possède un cristal ferroélectrique entre deux électrodes pour former un condensateur . Le moment des atomes lors de l'application du champ électrique est utilisé pour stocker des données Similaire à la RAM ferroélectrique, mais les atomes s'alignent dans la direction d'une force magnétique externe . Cet effet est utilisé pour stocker des données
La conservation des données 20 ans 7 ans, en fonction de la batterie et de la température ambiante 10 ans 20 ans
Endurance Illimité Limité 10 10 à 10 14 10 8
Mécanisme de magasin Autostore lancé lorsque la mise hors tension de V CC est détectée L'activation de la puce doit être maintenue à une logique élevée pour éviter les lectures/écritures par inadvertance Fonctionnement statique. Les données sont stockées dans la partie non volatile uniquement
Mettre sous tension la restauration des données Les données non volatiles sont mises à disposition automatiquement dans la SRAM SRAM passera de la batterie au V CC
Remplacement avec SRAM nvSRAM peut être remplacé par SRAM avec une modification mineure de la carte pour ajouter un condensateur externe La disposition pour la batterie nécessite une refonte de la carte pour s'adapter à une plus grande taille pour la batterie Certaines pièces sont compatibles broche à broche avec les SRAM existantes Compatible broche à broche avec les SRAM existantes
Soudure CMS standard utilisé La soudure par refusion ne peut pas être effectuée avec la batterie installée car les batteries peuvent exploser CMS standard utilisé
Vitesse (meilleur) 15–45 ns 70–100 ns 55 secondes 35 secondes

Les références

Liens externes