关于存储技术:案例研究FRAM存储器应用在便携式医疗刺激系统

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随着零碎复杂性一直减少,包含多个数学函数和算法的简单代码也随之减少,片上存储器内存容量可能有余。因而便携式医疗系统通常须要额定的存储空间,以便设计人员应用内部存储器来减少外部存储器的空间。

以下是一个典型的便携式医疗刺激零碎,其零碎思考因素如下:
零碎每 100ms 捕捉并记录 128 位采样数据
零碎的数据捕捉和解决工夫为 5ms,工作电流为 7mA(不包含向存储器写入数据时的电流耗费),数据记录存储器在数据捕捉和解决期间放弃待机或低功耗模式
当捕捉日志被写入到存储器时,零碎和存储器都变为工作状态
假如零碎待机电流为 0.5µA
当单片机内核以 12 兆赫兹的频率运行时,零碎有 5% 的工夫处于工作状态
便携式零碎采纳 3V、1400mAh 的 LR03 电池

表 1:比拟 FRAM 和 EEPROM 的零碎影响总结

表 1 显示了向 FRAM 和 EEPROM 写入数据所需的能量。能够看出对于这种利用而言,FRAM 耗费的功耗显著升高。极低功耗深度待机模式和休眠模式可进一步改善功耗,从而进一步缩短设施的电池使用寿命。

FRAM 可提供:
1)近乎有限的耐久度;
2)即时非易失性;
3)低功耗。

使得零碎设计人员能够将基于 ram 和 ROM 的数据和性能整合在单个存储器中。利用通常会在可执行代码和数据工作之间分配内存。

基于 ROM 的技术,包含掩模 ROM、OTP-EPROM 和 NOR 闪存,是非易失性的,面向代码存储利用。NAND 闪存和 EEPROM 也能够用作非易失性数据存储器。这些存储器因为执行代码和数据存储操作时性能不佳,因而都须要一些折中计划。它们侧重于降低成本,所以须要在易用性和 / 或性能方面进行衡量。

基于 RAM 的技术(如 SRAM)能够用作数据存储器,也能够用作代码执行的工作空间,其速度比拟快,不过它的易失性使其仅仅可用于长期存储。

便携式利用空间受限,要求应用尽可能少的组件来优化性能。即便在电路板空间短缺的利用中,应用多种存储器类型也会导致效率低下,使代码设计复杂化,并且通常会耗费更多能量。

FRAM 的效率与可靠性使之成为能同时解决代码和数据的繁多存储器技术。作为存储器技术,FRAM 领有反对高频率数据记录操作的耐久度,同时还能升高零碎老本,进步零碎效率,并简化设计。

富士通 FRAM 凭借高读写耐久性、高速写入和超低功耗的独特特质,近年来在 Kbit 和 Mbit 级小规模数据存储畛域风生水起,在各种应用领域频频“露脸”并大有斩获,这就是铁电存储器 FRAM。富士通代理英尚微电子可为客户提供产品相干技术支持。

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