Una memoria más inteligente para dispositivos IoT

En términos generales, me emociono tanto como cualquier otra persona cuando escucho que alguien está a punto de lanzar un nuevo chip de memoria flash de 8 bits ... lo que quiere decir que no. De vez en cuando, sin embargo, surge algo que me hace pensar:“¡Vaya! ¡Eso es inteligente! "

Hay dos cosas clave a tener en cuenta sobre los chips de memoria flash tradicionales de 8 bits. Primero, están en todas partes, apareciendo en Internet de las cosas (IoT), IoT industrial (IIoT), medición inteligente, automatización del hogar, electrónica de consumo y dispositivos de monitoreo médico, por nombrar solo algunos. En segundo lugar, son bastante tontos en el esquema de las cosas.

Ambos aspectos inspiraron a los capítulos y capítulos inteligentes de Adesto Technologies para presentar sus dispositivos FusionHD. Además de llevar el concepto de memoria de consumo ultrabajo al siguiente nivel, los chips FusionHD cuentan con un conjunto de funciones inteligentes para satisfacer las necesidades de los productos de próxima generación.

Programando a los pequeños bribones
Los dispositivos tradicionales de memoria flash de 8 bits se organizan normalmente como bloques de datos de 4 kilobits (kb) de tamaño. Para programar incluso pequeñas cantidades de datos, se debe cambiar un bloque de memoria completo. Esto implica leer el bloque de 4 kb en un caché temporal, modificar los datos en el caché y borrar el bloque de 4 kb en la memoria flash (esto lleva una cantidad significativa de tiempo y la CPU tiene que seguir controlando el dispositivo flash para monitorear progreso).

El último paso es reprogramar el bloque de 4 kb, donde la programación se realiza a 128 bits o 256 bits a la vez. Esto significa que se deben escribir páginas de 32 × 128 bits o páginas de 16 × 256 bits para reprogramar el bloque de 4 kb. La CPU debe iniciar y monitorear cada evento del programa de la página, lo que significa que debe permanecer despierto grabando los ciclos del procesador mientras se lleva a cabo la programación en lugar de ir a dormir o realizar tareas más útiles.

En comparación, los chips FusionHD reducen drásticamente los requisitos de supervisión de la CPU. Comenzamos con el hecho de que FusionHD puede borrar y programar una página de 128 bits o un bloque de 4 kb, lo que ahorra tiempo y energía valiosos para paquetes de datos pequeños. Esto se complementa con un comando de lectura-modificación-escritura, mediante el cual un solo comando permite almacenar hasta 128 bits de datos. Este proceso es completamente automático y no requiere intervención de la CPU.

Ahora, este es uno de los bits realmente inteligentes (sin juego de palabras) porque una de las cosas acerca de los dispositivos de memoria flash de 8 bits es que las funciones de los pines están definidas. Cuatro de los pines están ocupados por la interfaz SPI, que solía realizar la comunicación bidireccional de comandos y datos entre la CPU y la memoria flash. Bueno, los chicos y chicas de Adesto han ideado un plan astuto (un plan tan astuto que podrías ponerle una cola y llamarlo comadreja). Una vez que la CPU ha enviado el comando para iniciar la escritura de los datos en la memoria, reprograma uno de sus pines de interfaz SPI para que actúe como una interrupción activada por el borde, después de lo cual puede realizar otras tareas, ahorrando así tiempo, o ir dormir, ahorrando energía. Cuando el chip flash ha completado su operación de escritura, activa la interrupción para alertar a la CPU sobre el hecho de que está lista para recibir nuevas instrucciones.

Búfer SRAM flexible
Cada memoria flash tiene un búfer SRAM interno, que se utiliza para desacoplar la velocidad de la matriz de memoria flash interna de la velocidad de la memoria externa. Cuando los datos se cargan en este búfer, se escriben automáticamente en la matriz flash.

El problema aquí es que la memoria flash se desgasta porque cada ciclo de borrado y programa causa daños mínimos en las celdas de la memoria flash. Como resultado, después de ~ 100,000 ciclos de borrado y programa, una celda de memoria flash puede fallar.

La respuesta de FusionHD a este enigma es un búfer SRAM flexible en el que se pueden escribir datos sin el inicio automático del ciclo del programa. Esto significa que la CPU puede agregar nuevos datos ... [más]