Was ist der Haken bei FRAM?

Nachdem ich vor kurzem ein MSP430 Launchpad gekauft habe, habe ich mit verschiedenen Mikrocontroller-Projekten gespielt. Leider verfügt der MSP430G2553 nur über 512 Byte RAM, sodass für komplexe Aufgaben externer Speicher erforderlich ist.

Nachdem ich mir SPI- und I2C-SRAM- und EEPROM-Chips angesehen hatte, entdeckte ich FRAM .

Es sieht perfekt aus. Erhältlich in großen Größen (das oben genannte ist ein 2-MB-Teil), mit geringem Stromverbrauch, byteadressierbar und programmierbar, nicht flüchtig, keine Verschleißprobleme, keine Notwendigkeit, explizit etwas zu löschen, und tatsächlich billiger als serieller SRAM (im Vergleich zu Teilen von Microchip).

Tatsächlich sieht es zu perfekt aus, und das macht mich misstrauisch. Wenn dieses Zeug so viel besser ist als serieller SRAM und Flash-EEPROM, warum ist es nicht überall? Soll ich bei SRAM bleiben oder ist FRAM eine gute Wahl zum Experimentieren?

— David Given
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Wenn sie die Dichte eines Standardblitzes für ähnliche Kosten / Bit erreichen könnten, gäbe es keinen Blitz.

— Kortuk

Der Gießereiprozess ist möglicherweise teuer und kann möglicherweise nicht in vorhandene Mikros integriert werden. Um FRAM in Mikros (monolithisch) zu integrieren, müssen sie auf den Gießereiprozess portiert werden, der FRAM und den Mikrocontrollerblock (Logik) unterstützen würde. Es ist zeitaufwändig und mühsam.

— Chetan Bhargava

@ChetanBhargava haben sie auch nicht die gleiche Dichte. MSP430s haben eine Weile über die Freigabe eines Chips mit allen FRAMs diskutiert, da Sie ihn als RAM verwenden können und Ihr ROM und Ihr Chip bei einem Neustart nicht den Status verlieren.

— Kortuk

Die msp430 "F" -Unterfamilie von Mikrocontrollern kann hilfreich sein, da sie FRAM integriert haben. Auch die genannten Value Line-Geräte sind Einsteiger in die Familie, es gibt andere Texas Instruments MCUs mit deutlich höheren Spezifikationen.

— Anindo Ghosh

@Kortuk das ist richtig. Als ich Mark Buccini das letzte Mal traf (TI-MSP430), diskutierten wir darüber, da TI gerade großes Interesse an Ramtron gezeigt hatte. Das ist eine Weile her.

— Chetan Bhargava

Antworten:

Wie ich sehe, ist der (Haupt-) Unterschied zwischen SRAM und SRAM langsamer und der Unterschied zwischen EEPROM und SRAM ist teurer.
Ich würde sagen, es ist eine Art "zwischen" beiden.

Da es sich um eine ziemlich neue Technologie handelt, würde ich erwarten, dass der Preis im nächsten Jahr ein gutes Stück sinkt, vorausgesetzt, sie wird populär genug. Auch wenn es nicht so schnell ist wie SRAM, ist die Geschwindigkeit überhaupt nicht schlecht und sollte für viele Anwendungen in Ordnung sein - ich kann eine 60-ns-Zugriffszeitoption auf Farnell sehen (im Vergleich zu einem niedrigen Wert von 3,4 ns mit SRAM).

Das erinnert mich daran, dass ich vor einiger Zeit einige Ramtron-F-RAM-Samples bestellt habe, die ich noch nicht ausprobiert habe ...

— Oli Glaser
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Ist das serielle oder parallele SRAM-Geschwindigkeit? Denn wenn es das ist , serielle ernsthaft schnell. Der FRAM-Teil, den ich mir vorstelle, soll mit 40 MHz über SPI latenzfrei schreiben, was schneller ist als die Taktrate meines Mikrocontrollers ...

— David Given

Es ist parallel (hier ein Beispiel ) und ich habe es mit den parallelen F-RAM-Optionen verglichen ( Beispiel . Wenn Sie nach einem SPI-Teil suchen, werden Sie bei den schnelleren Teilen eher durch die maximale SPI-Geschwindigkeit als durch die Lese- / Schreibzeiten begrenzt Wenn die nichtflüchtige Funktion für Ihr Projekt nützlich ist und die Geschwindigkeit angemessen ist, würde ich das F-RAM ausprobieren.

— Oli Glaser

FRAM ist großartig, die Technologie hat jedoch destruktive Lesezugriffe. Die Flash-Technologie verfügt über begrenzte Schreib- / Löschzyklen, die Lesezyklen sind jedoch nahezu unbegrenzt.

In FRAM wirkt sich jeder Lesezyklus tatsächlich auf den Speicher aus und beginnt sich zu verschlechtern. TI gibt an, dass der FRAM eine "verschleißfreie Lebensdauer von 5,4 × 10 ^ 13 Zyklen und eine Datenspeicherung von 10 Jahren bei 85 ° C" aufweist. Nach einigen Berechnungen hat sich herausgestellt, dass dies ungefähr 2 Jahre dauernde Lesezyklen sind (ohne Berücksichtigung von ECC).

Die Realität ist, dass dies für die meisten Niedrigleistungsanwendungen, bei denen die Arbeitszyklen niedrig sind, kein Problem darstellt. Sie müssen es für Ihre spezifische Anwendung evaluieren.

Die Geschwindigkeitsbegrenzung ist ebenfalls vorhanden, sodass bei Bedarf Wartestatus hinzugefügt werden. Eine Lösung besteht jedoch darin, Code in den Arbeitsspeicher zu laden, von dort aus auszuführen (Vermeidung der Zyklen auf dem FRAM) und die Geschwindigkeitsbegrenzung zu vermeiden.

Es gab einen E2E Beitrag zu dem Thema hier , die einige der Auswirkungen diskutiert.

Eine gute App Note von TI über das, was die Vorteile von FRAM sind so weit wie Sicherheit ist hier

— Gustavo Litovsky
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Dieser Thread ist leider ein bisschen widersprüchlich - es hängt nicht nur von der Art der Technologie ab (und ich weiß nicht, welche Technologie der Cypress / Ramtron-Teil ist), sondern ein Typ schlägt vor, dass Sie die Leseverletzung durch umgehen können schreibe es an! So oder so ist es für mich nicht relevant, weil ich es nicht so schwer fahren werde, aber es lohnt sich zu wissen --- ta.

— David Given

@DavidGiven: Ich habe es aufgestellt, weil Jacob von TIs Marketing darauf geantwortet hat. Soweit ich weiß, gibt es viele Leute, die FRAM aufgrund seiner Vorteile trotz der zerstörerischen Lesevorgänge verwenden.

— Gustavo Litovsky

Ihre Angaben zur Verschleißfestigkeit ignorieren jegliche Übung mit solchen Geräten und ergeben keinen Sinn. Es ist RAM. Wenn Sie nur immer wieder dasselbe Bit lesen möchten, warum nicht Flash verwenden? Wenn Sie lesen und schreiben, wie Sie jede Zelle eines 16K-FRAM-Teils mit 20 MHz SPI durchlaufen, brauchen Sie 84 Jahre, um sie zu verschleißen.

— iheanyi

Destruktives Lesen klingt so hart. Aber ja, technisch gesehen ist dies korrekt. Ein Lesezyklus muss mit der Haltbarkeitsspezifikation des FRAM abgeglichen werden. Für TI-Ramtron / Cyp-Geräte beträgt die Spezifikation seit vielen Jahren 1E14 (@ 85C). In der Realität würden selbst sehr schreib- / leseintensive Anwendungen niemals annähernd 1E14-Zyklen erreichen (tatsächlich 1E16). Übrigens handelt es sich hierbei um einen Lese- / Schreibzyklus, den ein bestimmtes Byte durchläuft, nicht um einen zufälligen Zyklus (andere Zellen) Beispielberechnung für Dauerschätzungen Für serielle 'V'-FRAMs ist die Grenze praktisch nicht erreichbar, wie iheanyi ausführt.

— gman 12.10.17

Das einzige wirkliche Problem bei FRAM ist, dass die wirklich dichten Teile, der Teil des Marktes, der das Volumen und die Gewinnspanne bestimmt, noch nicht mit der Dichte konkurrieren können (was entweder eine Ertragssache oder eine Größensache ist - es ist eigentlich egal, welche ). Für die kleineren Teile (dh im Wettbewerb mit älteren Versionen derselben Technologie) sind sie gut geeignet.

Also ja, es ist eine gute Gelegenheit zum Experimentieren, solange Sie in Teilen gleicher Größe bleiben.

— Platzhalter
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