Более умная память для устройств IoT

Вообще говоря, я так же взволнован, как и любой другой человек, когда слышу, что кто-то собирается запустить новый 8-битный чип флэш-памяти… то есть совсем нет. Однако время от времени что-то происходит, что заставляет меня думать про себя:«Вау! Вот это умно! »

В отношении традиционных 8-битных микросхем флэш-памяти следует отметить два ключевых момента. Во-первых, они повсюду, появляясь в Интернете вещей (IoT), промышленном IoT (IIoT), интеллектуальном учете, домашней автоматизации, бытовой электронике и устройствах медицинского мониторинга, и это лишь некоторые из них. Во-вторых, они довольно тупы в плане вещей.

Оба эти аспекта вдохновили умных ребят из Adesto Technologies представить свои устройства FusionHD. Помимо вывода концепции памяти со сверхнизким энергопотреблением на новый уровень, чипы FusionHD могут похвастаться набором интеллектуальных функций, отвечающих потребностям продуктов следующего поколения.

Программирование маленьких негодяев
Традиционные 8-битные устройства флэш-памяти обычно организованы в виде блоков данных размером 4 килобита (КБ). Чтобы запрограммировать даже небольшие объемы данных, необходимо изменить весь блок памяти. Это включает в себя чтение блока размером 4 КБ во временный кеш, изменение данных в кеше и стирание блока размером 4 КБ во флэш-памяти (это занимает значительное время, и ЦП должен постоянно опрашивать флэш-устройство для мониторинга прогресс).

Последним шагом является перепрограммирование блока размером 4 КБ, при этом программирование выполняется 128 или 256 бит за раз. Это означает, что для перепрограммирования блока размером 4 Кбайт необходимо записать 32 x 128-битные страницы или 16 x 256-битные страницы. ЦП должен инициировать и отслеживать каждое событие программы страницы, что означает, что он должен оставаться в активном состоянии циклов записи процессора во время программирования, а не переходить в спящий режим или выполнять более полезные задачи.

Для сравнения, чипы FusionHD резко снижают требования к контролю со стороны процессора. Начнем с того, что FusionHD может стирать и программировать как 128-битную страницу, так и блок размером 4 КБ, тем самым экономя драгоценное время и энергию для небольших пакетов данных. Это дополняется командой чтения-изменения-записи, при которой одна команда позволяет сохранить до 128 бит данных. Этот процесс полностью автоматический и не требует вмешательства процессора.

Это один из действительно умных моментов (без каламбура), потому что одна из особенностей 8-битных устройств флэш-памяти заключается в том, что функции контактов определены. Четыре контакта заняты интерфейсом SPI, который используется для двунаправленной передачи команд и данных между ЦП и флэш-памятью. Что ж, парни и девчонки из Адесто придумали хитрый план (план настолько хитрый, что за него можно было повалить хвост и назвать его лаской). После того, как ЦП отправил команду на начало записи данных в память, он перепрограммирует один из выводов интерфейса SPI, чтобы он действовал как прерывание, запускаемое фронтом, после чего он может либо выполнять другие задачи, тем самым экономя время, либо перейти к следующему этапу. спать, тем самым экономя электроэнергию. Когда микросхема флеш-памяти завершает операцию записи, она запускает прерывание, чтобы предупредить ЦП о том, что он готов к новым инструкциям.

Гибкий буфер SRAM
Каждая флэш-память имеет внутренний буфер SRAM, который используется для разделения скорости массива внутренней флэш-памяти и скорости внешней памяти. Когда данные загружаются в этот буфер, они автоматически записываются во флэш-массив.

Проблема здесь в том, что флеш-память изнашивается, потому что каждое стирание и программный цикл вызывают минутное повреждение ячеек флеш-памяти. В результате после ~ 100 000 циклов стирания и программирования ячейка флэш-памяти может выйти из строя.

Ответ FusionHD на эту загадку - гибкий буфер SRAM, в который можно записывать данные без автоматического запуска цикла программы. Это означает, что ЦП может добавлять новые данные…. [Подробнее]