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Komplexe Fehlerkorrekturen für das Host-System entfallen

Einfacher Umstieg auf neue Flash-Speicher

7. April 2015, 10:38 Uhr | Eugen Pfumfel, Toshiba Electronics Europe

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BENAND in der Praxis

Die Entwickler von Toshiba haben zusammen mit Kunden BENAND-Speicher in bestehende oder neue Designs integriert. Damit ist ein Übergang zur neuesten Speichertechnologie möglich, und die hohen Kosten für ein System-Redesign oder eine langfristige Nutzung älterer Speichertechnologien entfallen.

Die Produktlebensdauer verlängern

Wie BENAND-Speicher die Lebensdauer eines Produkts verlängern können, zeigt das Beispiel einer Bluetooth-Freisprecheinrichtung für den Einsatz in Autos. Das System basiert auf einem kundenspezifischen System-on-Chip-Baustein (SoC), der einen ARM-Prozessor-Core mit ASIC-Funktion enthält. Im ursprünglichen Design fanden SLC-NAND-Speicher mit einer 1-Bit-ECC Einsatz, um Boot-Code, OS Image, Anwendungscode, Anwendungsparameter und Nutzerdaten zu speichern. Das verfügbare Verarbeitungsbudget reichte aber nicht aus, um den gestiegenen ECC-Anforderungen späterer SLC-NAND-Generationen gerecht werden zu können.

Um die langfristige Rentabilität und die Investitionen in seinen Intellectual Property im kundenspezifischen SoC zu sichern, hat der Anwender ein langfristiges Supportprogramm in Erwägung gezogen, das eine Lieferung der Original-SLC-NAND-Speicher über die beabsichtigte Produktlebensdauer vorsah. Das wäre allerdings relativ kostspielig geworden. Mit Hilfe des 24-nm-BENAND konnte jedoch das Leiterplatten-Layout beibehalten und die Fertigung nach einem kurzen Systemtest mit den neuen BENAND-Speichern sofort wieder aufgenommen werden.

Projektkosten einsparen

Das Beispiel eines industriellen Steuerungssystems zeigt, wie sich Projektkosten sparen lassen. Im ursprünglichen Design mit Mikrocontroller und einem Standard-Raw-SLC-NAND hat der Controller die 1-Bit-ECC durchgeführt. Sollen nun SLC-NAND-Speicher der neusten Generationen Einsatz finden, so ist eine komplexere ECC erforderlich. Weil die Anwendungssoftware eng mit den Peripheriefunktionen des Host-Mikrocontrollers verknüpft ist, würde dessen Austausch um eine leistungsfähigere 8-Bit-ECC-Variante erhebliche Softwareänderungen nach sich ziehen. Dies führt zu zusätzlichen Kosten und Verzögerungen. Alternativ ließe sich – wie im vorausgegangenen Beispiel – ein Langzeit-Support einrichten, um eine langfristige Lieferung von SLC-NAND-Flash zu garantieren und bei der 1-Bit-ECC bleiben zu können. Auch hier führte der 24-nm-BENAND-Flash allerdings zu einer günstigeren Lösung.

Als direkter Ersatz für ältere Raw-SLC-NAND-Speicher bieten BENAND-Speicher also Vorteile hinsichtlich der Speicherdichte und der Kosten. Zudem lassen sich der gesamte Boot-Code, die Low-Level-Treiber für die MCU-Peripherie, das OS-Image, Anwendungscode, Anwendungsparameter und Nutzerdaten wie zuvor speichern. Der Übergang zu einer neueren Technologie garantiert auch eine langfristige Lieferung ohne spezielles Support-Programm. Wie zuvor konnte das Projekt nach einem kurzen Systemtest mit den BENAND-Speichern weitergeführt werden.

Der Autor

Eugen Pfumfel ist Principal Engineer, Memory Marketing bei Toshiba Electronics Europe.