隨著(zhù)無(wú)鉛技術(shù)在全球的推廣,NV-SRAM成為NVRAM的普遍選擇。本篇文章主要介紹了NV-SRAM與電池供電SRAM(BBSRAM)相比所具有的優(yōu)點(diǎn)。 BBSRAM是什么? BBSRAM又稱(chēng)BatRAM,它是嵌入式單封裝中多個(gè)芯片和電池元件的組合。電池可以集成在封裝中,同集成在塑料DIPS中相似。還可以將該電池安裝在封裝頂層上,然后機械地添加一個(gè)類(lèi)似于SOIC中使用的上蓋。按照訪(fǎng)問(wèn)其他SRAM的方式訪(fǎng)問(wèn)BBSRAM。當供電電壓(VCC)低于指定電壓電平時(shí),內部電池將被打開(kāi)以維持存儲器中的內容,直到VCC返回到有效條件為止。 NV-SRAM是什么? 賽普拉斯NV-SRAM是一種快速靜態(tài)RAM(SRAM),且每個(gè)存儲器單元中都包含非易失性單元。采用SONOS技術(shù),可以將嵌入式非易失性單元制造成世界上最可靠的非易失性存儲器。SRAM能夠實(shí)現無(wú)限次的讀寫(xiě)周期,同時(shí)獨立的非易失性數據則被存儲在高度可靠的SONOS單元內。斷電時(shí)通過(guò)使用VCAP引腳上連接的小型電容上保存的電荷,將數據從SRAM中自動(dòng)轉移到非易失性單元中(自動(dòng)存儲操作)。加電時(shí)數據會(huì )從非易失性存儲器單元重新存儲到SRAM內(加電回讀操作)!按鎯Α焙汀盎刈x”操作也可以在軟件控制下執行。 NV-SRAM的優(yōu)點(diǎn) 同一個(gè)多組件的解決方案相比,NV-SRAM是一個(gè)單片解決方案,它帶有一個(gè)小型的外部電容。因此與BBSRAM解決方案相比,它的優(yōu)點(diǎn)更多。
BBSRAM內部 一個(gè)BBSRAM包括三個(gè)主要組件:標準的SRAM、電壓傳感器和開(kāi)關(guān)芯片,以及鋰電池。每個(gè)BBSRAM模塊都具有一個(gè)自帶的鋰電池和控制電路(用于監控VCC,以免發(fā)生超出容差范圍)。如果發(fā)生這種情況下鋰電池會(huì )自動(dòng)打開(kāi),并且寫(xiě)保護功能會(huì )被無(wú)條件使能,以避免破壞數據?蓤绦械膶(xiě)周期次數不受限制,并且不需要支持微處理器接口的其他電路。圖1顯示的是BBSRAM的框圖。 圖1.BBSRAM框圖 NV-SRAM內部 NV-SRAM技術(shù)就是將SRAM和EEPROM技術(shù)結合在同一個(gè)芯片上。每一個(gè)SRAM單元都包含一個(gè)非易失性EEPROM元件。在SRAM模式下,存儲器作為普通的靜態(tài)RAM使用,其操作速率則為SRAM速度。在非易失性模式下,SRAM數據將從EEPROM并行傳輸/回讀或并行傳輸/回讀到EEPROM內。使用SONOS(硅-氧化硅-氮化硅-氧化硅-硅)技術(shù)生產(chǎn)EEPROM可以提供高產(chǎn)量,并且與浮柵加工技術(shù)相比,它需要的掩膜更少。SONOS技術(shù)其他主要優(yōu)點(diǎn)表現在:完善的設計和生產(chǎn)過(guò)程,帶有CMOS微邏輯的良好可積分性,并且低功耗。用戶(hù)數據的寫(xiě)入次數不受限制,因為將這些數據寫(xiě)入到標準SRAM內。在產(chǎn)品的使用壽命期間,可以將EEPROM的存儲周期次數修改為100多萬(wàn)次。傳輸數據時(shí)不需要任何電池。當將數據從SRAM傳輸到EEPROM內所需的電源由外部電容提供時(shí),在斷電期間,將自動(dòng)進(jìn)行數據傳輸。NV-SRAM還與時(shí)鐘邏輯配合使用,用于創(chuàng )建非易失性RTC組件。圖2顯示的是NV-SRAM的框圖。 圖2.NV-SRAM框圖 NV-SRAM與存儲器控制器的典型連接從功能角度來(lái)講,在正常工作條件下的NV-SRAM讀/寫(xiě)操作與獨立SRAM完全相同。使用并行I/O結構,用戶(hù)可以方便地存儲數據或從地址位設置所定義的存儲器位置上提取數據。子序列存儲器周期可以位于這個(gè)位置或其他位置上,發(fā)生的順序是任意的,寫(xiě)周期次數不受限制,并且不需要任何額外的支持微處理器接口的電路。 圖3.典型的NV-SRAM連接 當VCC下降到低于閾值(VSWITCH)時(shí),賽普拉斯的NV-SRAM會(huì )進(jìn)入自動(dòng)存儲模式,并且通過(guò)將DQ總線(xiàn)上拉到高阻抗狀態(tài)并忽略在該器件的地址和控制線(xiàn)上所發(fā)生的所有轉換,禁止器件上發(fā)生的所有讀/寫(xiě)操作。 技術(shù)特性曲線(xiàn)比較 除商業(yè)利益外,與nvBBSRAM相比,SRAM還有很多技術(shù)優(yōu)勢。具體包括: •數據保留時(shí)間和產(chǎn)品使用壽命—數據保留時(shí)間指的是數據存儲環(huán)境開(kāi)始惡化前數據可以存儲多久。產(chǎn)品使用壽命指的是生產(chǎn)某個(gè)器件后該器件可以運行多久。 •性能 •加電時(shí)器件的功能—從功能角度來(lái)講,NV-SRAM和BBSRAM對加電要求比較相同: -NV-SRAM將EEPROM中的數據自動(dòng)傳輸到SRAM內 -BBSRAM從鋰電源自動(dòng)切換到VCC電源 •電路板空間 |