鐵電存儲(chǔ)器耐久性設(shè)計(jì)要求

鐵電存儲(chǔ)器是一種融合了在斷電的情況下也能保留數(shù)據(jù)的非易失性、隨機(jī)存取兩個(gè)特長(zhǎng)的鐵電隨機(jī)存儲(chǔ)器（內(nèi)存）。FRAM的數(shù)據(jù)保持不僅不需要備用電池，而且與EEPROM、FLASH等傳統(tǒng)的非易失性存儲(chǔ)器相比是具有優(yōu)越的高速寫入、高讀寫耐久性和低功耗性能。本篇文章主要介紹關(guān)于FRAM的耐久性。
 
耐力
SRAM具有無(wú)限的耐久性，可以無(wú)限地對(duì)其進(jìn)行讀寫。FRAM具有高（數(shù)量），將應(yīng)用程序限制為讀取或?qū)懭雴蝹€(gè)字節(jié)不超過(guò)指定的周期數(shù)。緩解的最佳方法是通過(guò)設(shè)計(jì)知道實(shí)現(xiàn)是正確的。這可以通過(guò)了解有關(guān)軟件使用的一些細(xì)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)：
 
1.實(shí)際使用的SPI實(shí)現(xiàn)是什么（SPI數(shù)據(jù)寬度和時(shí)鐘速率）？設(shè)置時(shí)鐘和數(shù)據(jù)寬度也會(huì)影響連續(xù)訪問(wèn)之間的時(shí)間。
 
2.產(chǎn)品在一段時(shí)間內(nèi)處于閑置狀態(tài)還是閑置狀態(tài)？不活動(dòng)的時(shí)間段（例如僅會(huì)在50％的時(shí)間內(nèi)使用產(chǎn)品的使用模型）即使在訪問(wèn)時(shí)間較短的情況下也可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生命周期的目標(biāo)。
 
3.是否可以使用大型順序訪問(wèn)來(lái)訪問(wèn)關(guān)鍵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)？SPI訪問(wèn)允許順序操作，從而增加地址。僅通過(guò)將順序傳輸添加到這些設(shè)備訪問(wèn)中，就可以緩解持久性問(wèn)題。
 
4.對(duì)軟件中單個(gè)存儲(chǔ)器位置進(jìn)行操作之間最短的時(shí)間是什么？這可能取決于所使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（LIFO與FIFO），還是取決于存儲(chǔ)器是否用作暫存器（兩次使用之間的時(shí)間，由MCU衡量）。這還取決于實(shí)現(xiàn)的MCU是否將SPI接口用作外圍設(shè)備或用作內(nèi)存映射設(shè)備。外圍設(shè)備要求每個(gè)命令的設(shè)置和拆卸時(shí)間，從而延長(zhǎng)了兩次操作到同一位置的時(shí)間。內(nèi)存映射的設(shè)備可能需要測(cè)量程序的調(diào)用和返回，以確定兩次堆棧操作之間最壞情況的時(shí)間。
 
讓我們舉一個(gè)例子來(lái)說(shuō)明如何計(jì)算產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的FRAM耐久性。讓我們從設(shè)計(jì)的最壞情況開(kāi)始：20MHzQSPI連續(xù)運(yùn)行。如果我們看一下“惡意”軟件在最壞情況下的FRAM耐用性（該軟件只能永遠(yuǎn)以這種速率訪問(wèn)一個(gè)字節(jié)），那么在1014個(gè)周期中，該部件的指定耐用性約為1.71年，對(duì)于大多數(shù)實(shí)現(xiàn)。如果我們的目標(biāo)是產(chǎn)品使用壽命為10年，則可以采用以下任何緩解措施來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。使用以下任何一種方法來(lái)確保不存在鐵電存儲(chǔ)器耐久性問(wèn)題，因?yàn)閷M足產(chǎn)品耐久性的所有設(shè)計(jì)要求。
•將時(shí)鐘速率降低到3.2MHz。
•每天僅使用4個(gè)小時(shí)。
•使傳輸大小為28個(gè)字節(jié)或更大。
•設(shè)計(jì)軟件，以防止在3.2微秒內(nèi)訪問(wèn)同一位置。
 
 
本文關(guān)鍵詞： 鐵電存儲(chǔ)器

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