FRAM Universeller Speichertyp für portable Anwendungen

Beim Entwurf portabler Anwendungen stehen Entwickler vor dem Problem, welche Speicherart am besten geeignet ist. Da jeder Typ bestimmte Stärken und Schwächen aufweist, wird meist einer für Code, einer für Daten implementiert. Die Alternative heißt FRAM: Die Memory-Technologie eignet sich sowohl für Code als auch für Daten.

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Die wichtigsten Anforderungen an Code-Memory lauten: Nichtflüchtigkeit, schneller Lesezugriff, verhindern unbeabsichtigter Schreibvorgänge, volle oder teilweise Feldprogrammierbarkeit sowie Programmierbarkeit mit gleichzeitigem Lesezugriff.

Die Kriterien für Daten-Memory sind schneller Schreibzugriff, eine große Zahl zulässiger Schreibzugriffe, ein einfaches Schreibprotokoll, byte-adressierbares Schreiben und die Fähigkeit, den Anforderungen an vorübergehende und dauerhafte Speicherung zu genügen.

Darüber hinaus ist in beiden Fällen eine ausreichende Speicherdichte erforderlich.

Wie werden die verschiedenen Speichertypen diesen Anforderungen gerecht? Eine RAM-basierte Technologie eignet sich gut für Codeausführung und Datenspeicherung. Allerdings eignet sich die flüchtige Memory-Technologie ohne Batteriepufferung nur für temporäres Speicher eignet.

Zum Speichern von Code und Daten

ROM-basierte Technologien sind nicht flüchtig und daher besonders gut geeignet für die Speicherung von Programmcode. Andererseits ist ihr Leistungsverhalten als Speicher für Daten beschränkt. Dennoch hat EEPROM seinen Platz als kombiniertes Code- und Datenspeichermedium gefunden.

Flash-Memory ist ebenfalls eine wichtige Alternative zur Festplatte, insbesondere in portablen Anwendungen. Der Grund: Geringe Kosten und gute Eignung als Codespeicher.

Wer sowohl ausführbaren Code als auch Daten speichern möchte, findet in FRAM eine besonders geeignete Alternative: Ein einziger FRAM-Baustein bedient die Anforderungen von Code und Datenanwendungen gleichermaßen. FRAM ist der erste für nicht flüchtige Datenspeicherung optimierte Speichertyp. Die Vorteile: das Schreiben erfolgt genauso schnell wie das Lesen, die Zahl der Schreibzyklen ist praktisch unbegrenzt, für das Schreiben sind keine Algorithmen oder Protokolle erforderlich und schließlich ist FRAM byte-addressierbar.

Speicher mit unbegrenzter Zahl an Schreibzyklen

FRAM-Technologie ist für die Datenspeicherung optimiert. Schreiboperationen erfolgen ähnlich wie bei SRAM. Wegen seines besseren Schreibverhaltens ist FRAM Flash-Speicher oder EEPROM vorzuziehen, und wegen seiner Nichtflüchtigkeit ist es batteriegepuffertem SRAM überlegen.

Hinsichtlich dem Speichern von Code verhindert FRAM unbeabsichtigtes Überschreiben durch eine einfache Schreibschutzschaltung.

Ein weiterer wichtiger Aspekt bei portablen Anwendungen ist der Stromverbrauch. Besonders in schreibintensiven Anwendungen wird der Akku durch die Programmierzeit und den höheren Stromverbrauch von Flash oder EEPROM doppelt belastet. So verbraucht z.B. ein EEPROM für eine einzige Schreiboperation zwei Millionen Mal mehr Strom als FRAM.

Speicherdichte bis 1 MBit

Lediglich die verfügbare Speicherdichte setzt FRAM in der Praxis Grenzen. Allerdings sind zunehmend FRAM-Bausteine mit höheren Speicherdichten verfügbar: Der 1-Mbit-FRAM FM20L08 von Ramtron ist als Ein-Chip-Lösung für Code- und Datenspeicherung gedacht. Die Speicherkapazität des Bausteins wird vielen Anforderungen gerecht. Er verfügt über eine ausgefeilte Blockschreibschutzfunktion, mit der sich bestimmte Speicherbereiche als Read-Only deklarieren lassen. Bausteine höherer Speicherdichte sind in Vorbereitung.

FRAM hat bereits Eingang in zahlreiche portable Anwendungen gefunden: So wurde FRAM in ein fortschreibendes RFI-Tag-System (Funkidentifikationssystem) für Farmrinder zur Verfolgung von Lebensfunktionen und medizinischen Daten eingebaut. Darüber hinaus kommt er in portablen GPS-Systemen, in Armbanduhren mit Bluetooth-Kommunikation, elektronische Fußfessel oder einem internationalen Frachtverfolgungssystem zum Einsatz.

Ramtron, Tel. +49(0)7249 9100

Mike Alwais, Ramtron Corporation

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