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. 10 Konwencjonalna komórka pamięci

 

Rys. 11 Komórka pamięci w technologii <EM>Thin Film Storage</EM> (TFS)” src=”/wp-content/uploads/artykuly/Freescale_Coldfire_i_Kinetis_od_srodka/rys11_2.do_artykulow.png”></a></p>
<p style=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

Rys. 12. Pamięć FlexMemory

 

O autorze