¿Cuál es el problema con FRAM?

Después de adquirir recientemente un MSP430 Launchpad, he estado jugando con varios proyectos de microcontroladores. Desafortunadamente, el MSP430G2553 solo tiene 512 bytes de RAM, por lo que hacer algo complejo requiere almacenamiento externo.

Después de mirar los chips SPI e I2C SRAM y EEPROM, descubrí FRAM .

Se ve perfecto Disponible en tamaños grandes (el que está vinculado arriba es una parte de 2Mb), baja potencia, byte direccionable y programable, no volátil, sin problemas de desgaste, sin necesidad de borrar explícitamente nada, y en realidad más barato que el SRAM serie (en comparación con las partes de Microchip).

De hecho, se ve demasiado perfecto, y eso me hace sospechar. Si esto es mucho mejor que la SRAM serie y la EEPROM flash, ¿por qué no está en todas partes? ¿Debo seguir con SRAM, o FRAM es una buena opción para la experimentación?

— David dado
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Si pudieran igualar la densidad del flash estándar por un costo / bit similar, entonces no habría ningún flash.

— Kortuk

El proceso de fundición puede ser costoso y es posible que no se pueda integrar con los micros existentes. Para integrar FRAM en micros (monolíticos), deben ser portados al proceso de fundición que admitiría FRAM y el bloque del microcontrolador (lógica). Es lento y tedioso.

— Chetan Bhargava

@ChetanBhargava tampoco tienen la misma densidad. Los MSP430 han estado discutiendo la liberación de un chip con todos los FRAM por un tiempo, ya que puede usarlo como su ram y su rom y su chip no perderá el estado con un reinicio.

— Kortuk

Puede ser útil considerar la subfamilia de microcontroladores msp430 "F", ya que han integrado FRAM. Además, los dispositivos Value Line mencionados son introducciones de nivel de entrada a la familia, hay otros MCU de Texas Instruments con especificaciones considerablemente más altas.

— Anindo Ghosh

@Kortuk eso es correcto. La última vez que conocí a Mark Buccini (TI-MSP430) discutimos esto ya que TI había puesto mucho interés en Ramtron. Esto fue hace un tiempo.

— Chetan Bhargava

Respuestas:

Por lo que puedo ver, la diferencia (principal) entre él y SRAM es más lenta, y la diferencia entre este y EEPROM es que es más costosa.
Yo diría que es una especie de "en el medio" de ambos.

Siendo una tecnología bastante nueva, esperaría que el precio cayera un poco durante el próximo año más o menos siempre que sea lo suficientemente popular. Aunque no es tan rápido como SRAM, la velocidad no es mala en absoluto y debería adaptarse a muchas aplicaciones: puedo ver una opción de tiempo de acceso de 60ns en Farnell (en comparación con un mínimo de 3.4ns con SRAM)

Esto me recuerda: ordené algunas muestras de Ramtron F-RAM hace bastante tiempo, todavía no he podido probarlas ...

— Oli Glaser
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¿Esa velocidad SRAM es serial o paralela? Porque si es en serie, eso es muy rápido. La parte de FRAM que estoy viendo afirma que hace escrituras de latencia cero a través de SPI a 40MHz, que es más rápido que la velocidad de reloj de mi microcontrolador ...

— David dado

Es paralelo (aquí hay un ejemplo ) y lo comparé con las opciones paralelas de F-RAM ( ejemplo . Si está buscando una parte SPI, entonces con las partes más rápidas estará limitado por la velocidad máxima SPI en lugar de los tiempos de lectura / escritura Si la característica no volátil es útil para su proyecto, y la velocidad es adecuada, creo que le daría una oportunidad al F-RAM.

— Oli Glaser

FRAM es genial, sin embargo, la tecnología tiene lecturas destructivas. La tecnología Flash tiene ciclos limitados de escritura / borrado, pero los ciclos de lectura son casi ilimitados.

En FRAM, cada ciclo de lectura en realidad afecta la memoria y comienza a degradarse. TI afirma que han encontrado que el FRAM tiene "resistencia libre de desgaste a 5.4 × 10 ^ 13 ciclos y retención de datos equivalente a 10 años a 85 ° C". Después de algunos cálculos, esto es alrededor de 2 años de ciclos de lectura constantes (sin tener en cuenta el ECC).

La realidad es que para la mayoría de las aplicaciones de baja potencia, donde los ciclos de trabajo son bajos, esto no es un problema. Deberá evaluarlo para su aplicación específica.

El límite de velocidad también está presente, por lo que se agregarán estados de espera si es necesario. Sin embargo, una solución es cargar el código en la RAM, ejecutarlo desde allí (evitando los ciclos en el FRAM) y evitando el límite de velocidad.

Hubo una publicación E2E sobre el tema aquí que discutió algunas de las ramificaciones.

Una buena nota de aplicación de TI sobre cuáles son las ventajas de FRAM en lo que respecta a la seguridad Aquí

— Gustavo Litovsky
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Ese hilo es un poco contradictorio, por desgracia, no solo depende del tipo de tecnología (y no sé de qué tecnología es la parte Cypress / Ramtron), sino que un tipo sugiere que puede evitar la degradación de lectura escribiendo a ella! De cualquier manera, no es relevante para mí porque no lo conduciré tan duro, pero vale la pena saberlo.

— David dado

@DavidGiven: Lo presenté porque tenía a Jacob de la respuesta de marketing de TI. Por lo que sé, hay muchas personas que usan FRAM debido a sus ventajas, a pesar de las lecturas destructivas.

— Gustavo Litovsky

Su especificación sobre la resistencia al desgaste ignora por completo toda práctica con el uso de tales dispositivos y no tiene sentido. Es RAM, si todo lo que vas a hacer es leer el mismo bit una y otra vez, ¿por qué no usar Flash? Si lee / escribe recorriendo cada celda de una parte de 16K FRAM a 20Mhz SPI, necesitaría 84 años para desgastarla.

— iheanyi

La lectura destructiva suena muy dura. Pero sí, técnicamente esto es correcto, un ciclo de lectura debe contarse contra la especificación de resistencia del FRAM. Para dispositivos Ramtron / Cyp con tecnología TI, la especificación ha sido 1E14 (@ 85C) durante muchos años. En realidad, incluso las aplicaciones muy intensivas de lectura / escritura nunca llegarían a alcanzar los ciclos 1E14 (en realidad 1E16. Y, por cierto, este es un ciclo de lectura / escritura que experimenta un byte específico, no un ciclo aleatorio (otras celdas). Las hojas de datos incluyen un ejemplo de cálculo de las estimaciones de resistencia para frams serie 'V' el límite es prácticamente inalcanzable, como iheanyi señala..

— gman

El único problema real con FRAM es que para las partes realmente densas, la parte del mercado que impulsa el volumen y el margen, aún no pueden competir en la densidad (que es una cuestión de rendimiento o de tamaño, en realidad no importa qué ) Para las partes más pequeñas (es decir, que compiten con versiones anteriores de la misma tecnología) funcionan bien.

Entonces, sí, es una buena opción para la experimentación siempre y cuando permanezca en partes del mismo tamaño.

— marcador de posición
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