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可靠性和性能俱佳的存储器

发布时间:2020-07-21 18:04:05 阅读: 来源:眼镜片厂家

除了NOR闪存之外,医疗电子中也会用到存储量更大的NAND闪存,以及Managed NAND。医疗电子中可以用到的产品有工业级CF存储卡和工业/汽车eMMC存储器,工业级产品可以更好的满足医疗电子对工作温度、平均无故障时间的要求。 恒忆(Numonyx)是有intel与ST的存储部门合并组成,专注于为客户提供完整的闪存解决方案,包括为手机、数码相机、路由器、自动安全系统、工业自动控制以及便携式存储媒介等应用提供NOR、NAND、以及MCP RAM 、PCM等解决方案。在第三届中国国际医疗电子技术大会(CMET2010)中,恒忆嵌入式系统事业部亚洲市场部业务拓展经理祁峰为大会嘉宾详解了医疗电子应用中需要的可靠性与性能俱佳的存储器。

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恒忆定位与优势

据祁峰介绍,医疗设备应用中对闪存的需求主要存在两个方面:一个是引导,一个是对应用程序代码、数据日志以及海量数据的存储。相对一般应用,医疗电子中的存储需要高可靠性、高启动速度,反复擦写以及高密度等特性。

医疗应用市场对闪存的要求

下边我们针对医疗电子的要求探讨一下闪存解决方案:

闪存主要分两种:NOR和NAND,因为医疗电子涉及到人的健康和生命安全,对数据的准确性、闪存质量的可靠性要求更高,数据错误可能会导致医疗事故。另外除提高存储密度的光刻技术进步外,更快的I/O速率、更低的功耗、稳健的安全保护机制和支持高效软件API是今天的嵌入式系统的突出特性。因此经常用到更加可靠的NOR闪存。

在便携医疗电子应用中经常用到的NOR主要有两种:P3X和M29EW。P3X工作电压为3伏和1.8伏,整体功耗很低,可以提供很快的读写速度(每次16字节/40赫兹)、512字节的缓冲存储。利用这些特性,P3X可以提供高速编程、作为执行代码的存储。另一种M29EW闪存也是基于65纳米工艺,符合工业应用标准。

然后,我们还可以利用SPI NOR闪存提高应用灵活性和代码执行速度,恒忆串行闪存(SPI)产品主要有M25PX和N25Q两种,都是基于65纳米工艺。M25PX最高时钟频率为75兆,可以提供2位、甚至4位的输入输出,并且兼容传统的闪存产品。另外一款N25Q的频率提高到108赫兹,同样支持1位、2位和4位的输入输出协议。在4位输入输出时频率高达432赫兹,因此可以大大提高数据支持率,三种协议均支持XIP(片内执行)模式,因此拥有优异的读写性能、高度应用灵活性、高速读取和低功耗等多种优良性能,十分适合医疗电子的应用,N25Q产品系列包括2.7V、3.6V电压版本。

除了NOR闪存之外,医疗电子中也会用到存储量更大的NAND闪存,以及Managed NAND。医疗电子中可以用到的产品有工业级CF存储卡和工业/汽车eMMC存储器,工业级产品可以更好的满足医疗电子对工作温度、平均无故障时间的要求。

除了上述产品,恒忆公司还推出了最新的存储技术——相变存储器(PCM),PCM集结了NOR、NAND和RAM的最佳特性,简化了存储器产品,而且单个芯片具备更多性能,PCM的主要特性包括:可变位性

与RAM 或EEPROM一样,PCM具有可变位特性。 闪存技术在变更信息时需要单独擦除步骤。而存储在具有可变位特性存储器中的信息能够从1到0或从0到1进行转换,而不需要单独擦除步骤。

非易失性

与NOR闪存和NAND闪存一样,PCM具有非易失性。 RAM需要连续的供电电源,例如备用电池系统来保存信息。恒忆在多兆位PCM阵列上所进行的长期数据保存方面的早期测试结果表现很好。

读取快速

与RAM和NOR闪存一样,此技术具有快速随机存取时间的特性。 该特性使得存储器可以直接进行代码执行,无需临时复制到RAM。 PCM的读取等待时间可以与single bit per cell NOR闪存相媲美,并且读取带宽与DRAM不相上下。

写入/擦除快速

PCM能够实现在更短的等待时间内,比NAND更快的写入速率。 与无单独擦除步骤(即可变位特性)相结合,这些特性实现了比NOR和NAND更快速的写入性能。尺寸缩变性

尺寸缩变性是PCM与众不同的第五个特征 NOR和NAND均采用浮动栅存储结构,其尺寸难以缩小变化。 当闪存中存储圆晶减少时,存储在浮动栅上的电子数量也随之减少。 据估计,45纳米的NAND闪存在“1”和“0”之间进行描述时使用的电子不到100个。 45纳米以下,电子数量将持续出现较高的位错误率和较低的可靠性。 因为PCM不存储电荷(电子),所以并不存在电荷存储多少的问题。 事实上是更小的光刻尺寸改善了PCM技术!

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