Qual é o problema com o FRAM?

Depois de adquirir recentemente o MSP430 Launchpad, estive jogando com vários projetos de microcontroladores. Infelizmente, o MSP430G2553 possui apenas 512 bytes de RAM, portanto, fazer qualquer coisa complexa requer armazenamento externo.

Depois de analisar os chips SPI e I2C SRAM e EEPROM, descobri o FRAM .

Parece perfeito. Disponível em tamanhos grandes (o link acima é uma parte de 2Mb), baixa potência, byte endereçável e programável, não volátil, sem problemas de desgaste, sem necessidade de apagar explicitamente nada e realmente mais barato que o SRAM serial (comparando com as peças do Microchip).

Na verdade, parece perfeito demais, e isso me deixa desconfiado. Se esse material é muito melhor do que SRAM serial e EEPROM flash, por que não está em todo lugar? Devo ficar com a SRAM ou a FRAM é uma boa opção para experimentação?

— David Given
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Se eles pudessem corresponder à densidade do flash padrão por um custo / bit semelhante, não haveria flash.

— 18713 Kortuk

O processo de fundição pode ser caro e pode não ser possível integrar-se aos micros existentes. Para integrar o FRAM ao micros (monolítico), eles precisam ser portados para o processo de fundição que ofereceria suporte ao FRAM e ao bloco do microcontrolador (lógica). É demorado e tedioso.

— Chetan Bhargava

@ChetanBhargava eles também não têm a mesma densidade. Os MSP430s discutem a liberação de um chip com toda a FRAM há algum tempo, já que você pode usá-lo como sua ram e sua rom e seu chip não perderá o estado com uma reinicialização.

— 18713 Kortuk

A subfamília msp430 "F" do microcontrolador pode ser útil, pois eles integraram o FRAM. Além disso, os dispositivos da linha de valor mencionados são introduções de nível básico para a família; existem outras MCUs da Texas Instruments com especificações consideravelmente mais altas.

— Anindo Ghosh

@ Kortuk, isso mesmo. A última vez que conheci Mark Buccini (TI-MSP430), discutimos isso, pois a TI havia despertado muito interesse em Ramtron. Isso foi há um tempo atrás.

— Chetan Bhargava

Respostas:

Pelo que posso ver, a diferença (principal) entre ele e SRAM é que é mais lenta, e a diferença entre ele e a EEPROM é que é mais caro.
Eu diria que é meio que "entre" os dois.

Sendo uma tecnologia bastante nova, eu esperaria que o preço caísse um pouco ao longo do próximo ano ou mais, desde que se torne bastante popular. Embora não seja tão rápida quanto a SRAM, a velocidade não é ruim e deve ser adequada para muitos aplicativos - posso ver uma opção de tempo de acesso de 60ns na Farnell (em comparação com uma baixa de 3,4ns na SRAM)

Isso me lembra - eu pedi algumas amostras de Ramtron F-RAM há algum tempo, ainda não consegui experimentá-las ainda ...

— Oli Glaser
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Essa velocidade SRAM é serial ou paralela? Porque se for serial é muito rápido. A parte FRAM eu estou olhando para reivindicações de fazer gravações de latência zero via SPI em 40MHz, que é mais rápido do que a velocidade do clock do meu microcontrolador ...

— David Dada

É paralelo (aqui está um exemplo ) e eu o comparei com as opções paralelas de F-RAM ( exemplo . Se você estiver procurando por uma parte SPI, com as partes mais rápidas, você será limitado pela velocidade máxima da SPI, em vez dos tempos de leitura / gravação Se o recurso não volátil for útil para o seu projeto, e a velocidade for adequada, acho que daria uma chance à F-RAM.

— Oli Glaser

A FRAM é ótima, no entanto, a tecnologia tem leituras destrutivas. A tecnologia Flash possui ciclos limitados de gravação / apagamento, mas os ciclos de leitura são quase ilimitados.

Na FRAM, cada ciclo de leitura realmente afeta a memória e começa a se degradar. A TI afirma que descobriu que a FRAM possui "resistência livre de desgaste a 5,4 × 10 ^ 13 ciclos e retenção de dados equivalente a 10 anos a 85 ° C". Após alguns cálculos, isso resulta em cerca de 2 anos de ciclos constantes de leitura ou mais (sem levar em consideração o ECC).

A realidade é que, para a maioria das aplicações de baixa potência, onde os ciclos de trabalho são baixos, isso não é um problema. Você precisará avaliá-lo para sua aplicação específica.

O limite de velocidade também está presente; portanto, os estados de espera serão adicionados, se necessário. No entanto, uma solução é carregar o código na RAM, executá-lo a partir daí (evitando os ciclos na FRAM) e evitando o limite de velocidade.

Houve um post do E2E sobre o tópico aqui, que discutiu algumas das ramificações.

Uma boa nota de aplicativo da TI sobre quais são as vantagens da FRAM quanto à segurança Aqui

— Gustavo Litovsky
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Esse segmento é um pouco contraditório, infelizmente - não depende apenas do tipo de tecnologia (e eu não sei qual é a tecnologia da parte Cypress / Ramtron), mas um cara sugere que você pode solucionar a degradação da leitura escrevendo para ele! De qualquer forma, isso não é relevante para mim, porque não vou levar isso tão a sério, mas vale a pena conhecer --- ta.

— David Given

@DavidGiven: eu o coloquei porque tinha Jacob da equipe de marketing da TI. Pelo que sei, muitas pessoas usam o FRAM devido a suas vantagens, apesar das leituras destrutivas.

— Gustavo Litovsky

Sua especificação sobre resistência ao desgaste ignora completamente toda a prática com o uso desses dispositivos e não faz sentido. É RAM, se tudo o que você fará é ler o mesmo trecho repetidamente, por que não usar o Flash? Se você ler / escrever pedalando por todas as células de uma parte de 16K FRAM a 20Mhz SPI, precisará de 84 anos para usá-lo.

— Iheanyi

Leitura destrutiva soa tão dura. Mas sim, tecnicamente isso está correto, um ciclo de leitura deve ser contado com as especificações de resistência do FRAM. Para dispositivos Ramtron / Cyp com tecnologia TI, a especificação é de 1E14 (@ 85C) há muitos anos. Na realidade, mesmo aplicativos intensivos de leitura / gravação nunca chegariam perto de atingir os ciclos 1E14 (na verdade, 1E16. E, BTW, esse é um ciclo de leitura / gravação que um byte específico experimenta, não qualquer ciclo aleatório (outras células). exemplo de cálculo para as estimativas de resistência para Serial frams 'V' o limite é praticamente inacessível, como iheanyi ressalta..

— gman

O único problema real da FRAM é que, para as partes realmente densas, a parte do mercado que gera volume e margem, elas ainda não podem competir em densidade (que é uma coisa de rendimento ou tamanho - não importa realmente qual ) Para as partes menores (ou seja, competindo contra a versão mais antiga da mesma tecnologia), elas se saem bem.

Portanto, sim, é uma boa opção para experimentação, desde que você fique com as mesmas peças de tamanho.

— espaço reservado
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