Speichertechnik
MONOS-Flash ohne Wartezyklen
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Was bedeutet MONOS-Flash für Mikrocontroller?
Auf MONOS-Flash basierende Mikrocontroller sind ideal für Applikationen, die hohe Rechenleistung, kurze Interrupt-Reaktionszeiten, hoch-deterministisches Verhalten und größte Zuverlässigkeit auch bei hohen Betriebstemperaturen benötigen. Schon genannte Beispiele sind die Steuerungen von industriellen Elektromotoren, Verbrennungsmotoren und Getriebeelektroniken. Speziell die Automobilhersteller vertrauen ausschließlich NVM-Technologien, die sich schon über viele Jahre hinweg und in großen Stückzahlen bewährt haben – wie beispielsweise MONOS-Flash.
MONOS-Flash in Kombination mit dem SH-2A-CPU-Core bietet heute über 300 DMIPS Rechenleistung. Dies gilt für den gesamten Temperaturbereich, mit uneingeschränktem Schreib- und Lesebetrieb, bei höchstmöglichem Determinismus und größter Zuverlässigkeit. Der SH-2A-CPU-Core leistet seinen Beitrag. Es handelt sich um einen superskalaren 32-bit-RISC-Core mit einer Harvard-Architektur, 16 Registern zu je 32 bit und davon 15 Bänke zwecks schneller Interrupt-Reaktionszeit in sechs Taktzyklen. Es gibt darüber hinaus noch Derivate mit integrierter Gleitkomma-Einheit (FPU, rechnet mit einfacher oder doppelter Genauigkeit) wie den SH7216F, die dann bis zu 400 MFLOPS liefern und selbst aufwendige Operationen wie Sinus in weniger als 1 μs berechnen.
Ein weiterer neuer MONOS-Flash- Mikrocontroller ist der H8SX/1725SF. Dieser ist speziell für sicherheitskritische Anwendungen entwickelt und ergänzt das 512K-Flash-Modul um zahlreiche weitere Zuverlässigkeitseigenschaften wie RAM mit ECC, Oszillatorausfallerkennung mit einem internen Notaus-Oszillator und CRC-Hardware zur Prüfung von Datenintegrität. Besonderes Augenmerk verdient bei diesen Produkten die Verlustleistung des Mikrocontrollers, die durch MONOS-Flash stark verringert wurde. Der Nutzen ist, dass doppelt so viel Rechenleistung wie bei jedem anderen Produkt in die von den Systemherstellern vorgegebenen thermischen Bedingungen (Package) gepackt werden kann.
Auf MONOS-Flash basierende Produkte funktionieren extrem temperaturunabhängig, darüber hinaus werden noch hohe Sicherheitsreserven zwischen der garantierten Spezifikation und dem typischen Chipverhalten eingehalten. Renesas verwendet MONOS-Flash zudem auf allen Derivaten der neuen RX-Familie, die aus einer verbesserten CISC-Harvard-Architektur ein Maximum an Code-Dichte und Rechenleistung (1,65 DMIPS/MHz) herausholt.
Wie geht es weiter?
Zur Zeit wird an dem 65-nm-Technologieknoten gearbeitet und die Nutzung für den 45-nm-Knoten erforscht. Die Roadmap zeigt 800 MIPS in 2012. Auf MONOS-Flash basierende Mikrocontroller dringen aber auch weiter nach unten vor. Zurzeit ist das kleinste MONOS-Flash-Produkt ein SH/Tiny mit 16 Kbyte. Diese Serie wurde für »Weiße Ware« (Waschmaschinenmotoren, Induktionskochfelder, Kompressoren, Pumpen) entwickelt, um weiter CO2-Ausstoß einzusparen und Haushaltsgeräte leiser, langlebiger und wartungsfreier zu machen.
Literatur
[1] Gaines, S.: Wie von Geisterhand. Elektronik 2010, H. 4, S. 32ff.
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| Dipl.-Ing. (FH) Joachim Hüpper |
|---|
| arbeitet als Marketing Manager bei der Renesas Technology Europe GmbH. Er studierte Elektrotechnik an der FH Mannheim und arbeitet seit 1992 als Entwicklungs-Ingenieur und im technischen Marketing. |
joachim.huepper@renesas.com
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