nvSRAMs
Schnelle nichtflüchtige Speicher mit hoher Datensicherheit
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Auf Energieeffizienz optimiert
Da beim nvSRAM die integrierten Flash-Zellen nur zur Sicherung der SRAM-Daten verwendet werden, konnten sie so auf Energieeffizienz optimiert werden, dass alle Flash-Zellen eines nvSRAMs gleichzeitig programmiert werden können. Nützlicher Nebeneffekt dieser sanften Programmierung ist eine sehr langsame Alterung. Die Integration der Flash-Elemente direkt in die SRAM-Zelle eliminiert interne Busoperationen, sichert höchstmögliche Parallelität und reduziert den Leistungsverbrauch und die STORE-Zeiten.
Die Initialisierung des SRAMs mit den im Flash gespeicherten Daten bei Power-Up erfolgt ebenfalls für alle Zellen gleichzeitig und benötigt weniger als 50 µs. Somit stehen die bei Power-Down gespeicherten Daten nach erfolgtem Bootprozess der umgebenden Schaltungsteile rechtzeitig zur Verfügung. Aufgrund der wachsenden Kundenbedürfnisse an die Datenintegrität seiner nvSRAMs stellt Anvo-Systems Dresden seinen Anwendern mehrere speziell gesicherte Schreib- und Lesevarianten zur Verfügung.
Die Funktion SecureWrite verhindert mittels Online-Prüfsummengenerierung das Ausführen von Schreibbefehlen, falls Adressinformationen oder Daten beim Transfer zum Speicher gestört wurden. Dies ist insbesondere dann von Interesse, wenn die Möglichkeit ausgeschlossen werden soll, dass im Speicher abgelegte sensible Daten unbeabsichtigt überschrieben werden können. Mit SecureWrite wird aber auch ausgeschlossen, dass beschädigte Daten gespeichert werden oder unbeschädigte Daten unauffindbar im „Nirgendwo“ abgelegt werden. Über den Erfolg einer Secure Write Operation wird der Nutzer im Statusregister informiert.
SecureRead berechnet aus Leseadresse und gelesenen Daten ebenfalls eine Prüfsumme und sendet diese unmittelbar im Anschluss an das letzte gelesene Datenwort. Dadurch erhält der Initiator eines Lesevorganges die Möglichkeit zu überprüfen, ob die gelesenen Daten von der korrekten Adresse stammen und unbeschädigt übertragen wurden.
Ihre Eignung für den Einsatz in Applikationen mit unstabilen Versorgungsspannungen unterstreichen die Dresdner nvSRAMs durch ein weiteres technisches Detail: Nach jedem erfolgreichen Schreibzugriff wird die verwendete Adresse aufgefangen und kann selbst nach einem Stromausfall wieder ausgelesen werden. So können z.B. Daten fortlaufend in einen Ringpuffer geschrieben werden und nach einem Systemrestart eine zeitliche Zuordnung erfahren.
Während in der Vergangenheit parallele nv-SRAMs den Markt dominierten, erreichen die inzwischen verfügbaren schnellen seriellen Bussysteme Datentransferraten, die sie überall dort, wo Prozessorressourcen und Platz knapp bemessen sind, zu einer Alternative zu parallelen Interfaces macht. Außerdem lassen sich serielle Speicher deutlich kostengünstiger herstellen. Das ist besonders für kostenkritische Anwendungen von Interesse, wo der Anwender preiswerte Mikrocontroller verwendet, die ohnehin nur serielle Datenein- und -ausgänge besitzen.
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