Freescale Coldfire i Kinetis od środka
Pamięci TFS Flash (90 nm) i FlexMemory
Mikrokontrolery firmy Freescale oferują wyjątkową energooszczędność, wydajność i elastyczność, dzięki wyposażeniu w pamięć Flash wykonaną w technologii 90nm Thin Film Storage (TFS) oraz pamięć FlexMemory.
Pamięć TFS (Thin Film Storage) Flash
- czasy dostępu do pamięci Flash krótsze niż 30 ns, czyli 30-50% wzrost szybkości w stosunku do konkurencyjnych technologii,
- szybkie, niskonapięciowe tranzystory pozwalają na programowanie pamięci Flash i wykonywanie operacji analogowych nawet przy napięciu 1,71V oraz dają znaczne obniżenie prądów zarówno w czasie pracy, jak i w trybie wstrzymania (standby),
- świetna efektywność wykorzystania powierzchni skutkuje wysokim stopniem scalenia pamięci i peryferiów, przy zachowaniu niskiej ceny mikrokontrolera,
Rys. 10 Konwencjonalna komórka pamięci
Rys. 11 Komórka pamięci w technologii Thin Film Storage (TFS)
Pamięć FlexMemory
Opracowana przez Freescale nowa technologia FlexMemory daje wyjątkowo uniwersalne i potężne rozwiązania dla projektantów szukających wbudowanego w mikrokontroler EEPROMu i/lub dodatkowej pamięci Flash dla programu czy danych. Pamięć FlexMemory jest prosta w użyciu i szybka jak SRAM, a przy tym nie wymaga żadnych ingerencji użytkownika ani systemu przy programowaniu i wymazywaniu, gdy jest używana jako zapisywalny bajtowo EEPROM. Rozmiar tablicy EEPROM (EEPROM array) można konfigurować, aby zwiększyć wytrzymałość i dopasować się do wymagań konkretnego zastosowania. Pamięć FlexMemory może też pracować jako dodatkowy Flash (FlexNVM) i służyć składowaniu danych lub programu, równolegle z podstawową pamięcią Flash. Użytkownik może skonfigurować takie parametry jak: rozmiar pamięci EEPROM, trwałość (liczba cykli zapisu/wymazania) oraz rozmiar zapisywanych danych i dodatkowej pamięci Flash. Przy większych rozmiarach pamięci, osiągalna jest trwałość ponad 10 milionów cykli zapisu i wymazania. Poza tym, projektanci mają dostęp do pamięci FlexRAM i mogą, dzięki niej, powiększyć ilość RAM-u w systemie.
Tab. 3. Zestawienie podstawowych cech pamięci FlexMemory pracującej jako EEPROM
Kluczowe cechy pamięci FlexMemomy jako EEPROMu | Korzyści dla użytkownika |
Możliwość wymiany ilości pamięci EEPROM na trwałość (liczbę cykli zapisu/wymazania) | Elastyczność: rozmiar i trwałość pamięci EEPROM można dobrać do konkretnego zastosowania |
Ponad 10 milionów cykli zapisu/wymazania | Większa trwałość całego produktu |
Czas wymazania i zapisu 1,5 ms | Szybkie programowanie pozwala na intensywne wykorzystanie EEPROMu, także dla dużych ilości danych. Krótki czas zapisu daje możliwość obniżenia napięcia zasilania układu (zjawisko brown-out). |
Brak konieczności ingerencji programowych | Z punktu widzenia użytkownika FlexMemory jest tak prosta w użyciu jak RAM. |
Tab. 4. Porównanie cech tradycyjnej pamięci EEPROM i FlexMemory
Cecha | Tradycyjny EEPROM | FlexMemory |
Możliwość odczytu pamięci programu w czasie trwania zapisu | Tak | Tak |
Rozdzielczość | Zapis/wymazywanie bajtowe | Zapis/wymazywanie bajtowe |
Czas zapisu | 1-5 ms (tylko zapis bajtowy) | ok. 100 ?s (słowo lub bajt, możliwość obniżania napięcia zasilania bez strat lub uszkodzenia danych) |
Trwałość | 50-300 tys. cykli (stała) | Implementacja SoC, konfigurowalna przez użytkownika, ponad 10 milionów cykli |
Minimalne napięcie zapisu | > 2,0 V | 1,71 V |
Elastyczność | Stała dla danego typu/układu | Programowalna, pojemność wymienna na trwałość |
Rys. 12. Pamięć FlexMemory