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如何使用 MRAM 提高邊緣計(jì)算的可靠性、降低延遲并降低功耗

2074073 2022-11-24 | pdf | 247.93KB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

邊緣計(jì)算的使用在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT)、機(jī)器人技術(shù)、醫(yī)療設(shè)備、可穿戴設(shè)備、人工智能、汽車和便攜式設(shè)計(jì)等應(yīng)用中不斷增長。伴隨這種增長的是對(duì)高速、低延遲、非易失性、低功耗、低成本內(nèi)存的需求，用于程序存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)備份等用途。雖然有許多選項(xiàng)可用，包括靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 (SRAM)、動(dòng)態(tài) RAM (DRAM)、閃存和電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器 (EEPROM)，但這些廣泛使用的技術(shù)中的每一種都需要在一個(gè)或多個(gè)方面進(jìn)行權(quán)衡，以這使得它們不太適合邊緣計(jì)算。邊緣計(jì)算的使用在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT)、機(jī)器人技術(shù)、醫(yī)療設(shè)備、可穿戴設(shè)備、人工智能、汽車和便攜式設(shè)計(jì)等應(yīng)用中不斷增長。伴隨這種增長的是對(duì)高速、低延遲、非易失性、低功耗、低成本內(nèi)存的需求，用于程序存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)備份等用途。雖然有許多選項(xiàng)可用，包括靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 (SRAM)、動(dòng)態(tài) RAM (DRAM)、閃存和電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器 (EEPROM)，但這些廣泛使用的技術(shù)中的每一種都需要在一個(gè)或多個(gè)方面進(jìn)行權(quán)衡，以這使得它們不太適合邊緣計(jì)算。相反，設(shè)計(jì)人員可以考慮使用磁阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 (MRAM)。MRAM 設(shè)備，顧名思義，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在磁性存儲(chǔ)元件中并提供真正的隨機(jī)訪問，允許在內(nèi)存中隨機(jī)發(fā)生讀取和寫入。它們的結(jié)構(gòu)和操作具有低延遲、低泄漏、高寫入周期數(shù)和高保留的特點(diǎn)，所有這些都是邊緣計(jì)算非常需要的。相反，設(shè)計(jì)人員可以考慮使用磁阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 (MRAM)。MRAM 設(shè)備，顧名思義，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在磁性存儲(chǔ)元件中并提供真正的隨機(jī)訪問，允許在內(nèi)存中隨機(jī)發(fā)生讀取和寫入。它們的結(jié)構(gòu)和操作具有低延遲、低泄漏、高寫入周期數(shù)和高保留的特點(diǎn)，所有這些都是邊緣計(jì)算非常需要的。本文簡(jiǎn)要比較了常見存儲(chǔ)器技術(shù)（包括 EEPROM、SRAM 和閃存）與 MRAM 的性能能力。然后，它將回顧在多個(gè)邊緣計(jì)算應(yīng)用中使用 MRAM 的好處，然后介紹本文簡(jiǎn)要比較了常見存儲(chǔ)器技術(shù)（包括 EEPROM、SRAM 和閃存）與 MRAM 的性能能力。然后，它將回顧在多個(gè)邊緣計(jì)算應(yīng)用中使用 MRAM 的好處，然后介紹瑞薩電子瑞薩電子的特定 MRAM 設(shè)備、一些 MRAM 使用技巧和一個(gè)評(píng)估平臺(tái)，以幫助設(shè)計(jì)人員開始他們的設(shè)計(jì)。的特定 MRAM 設(shè)備、一些 MRAM 使用技巧和一個(gè)評(píng)估平臺(tái)，以幫助設(shè)計(jì)人員開始他們的設(shè)計(jì)。內(nèi)存技術(shù)比較內(nèi)存技術(shù)比較邊緣計(jì)算應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)人員有多種內(nèi)存技術(shù)可供選擇，每種技術(shù)都提供不同的性能和權(quán)衡（圖 1）。DRAM 通常在軟件執(zhí)行期間為各種類型的處理器提供工作內(nèi)存。它價(jià)格低廉，速度相對(duì)較慢（與 SRAM 相比），耗電量大，并且僅在供電時(shí)才保留數(shù)據(jù)。此外，DRAM 存儲(chǔ)單元會(huì)因輻射而損壞。邊緣計(jì)算應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)人員有多種內(nèi)存技術(shù)可供選擇，每種技術(shù)都提供不同的性能和權(quán)衡（圖 1）。DRAM 通常在軟件執(zhí)行期間為各種類型的處理器提供工作內(nèi)存。它價(jià)格低廉，速度相對(duì)較慢（與 SRAM 相比），耗電量大，并且僅在供電時(shí)才保留數(shù)據(jù)。此外，DRAM 存儲(chǔ)單元會(huì)因輻射而損壞。SRAM 比 DRAM 更快且更昂貴。它通常用作處理器的緩存存儲(chǔ)器，而 DRAM 提供主存儲(chǔ)器。它是此處描述的內(nèi)存中耗電量最大的內(nèi)存，并且與 DRAM 一樣，它是一種易失性內(nèi)存。SRAM 單元會(huì)因輻射而損壞，而 DRAM 和 SRAM 都具有高耐用性。SRAM 比 DRAM 更快且更昂貴。它通常用作處理器的緩存存儲(chǔ)器，而 DRAM 提供主存儲(chǔ)器。它是此處描述的內(nèi)存中耗電量最大的內(nèi)存，并且與 DRAM 一樣，它是一種易失性內(nèi)存。SRAM 單元會(huì)因輻射而損壞，而 DRAM 和 SRAM 都具有高耐用性。EEPROM是一種非易失性存儲(chǔ)器，它使用外部施加的電壓來擦除數(shù)據(jù)。EEPROM 速度慢，耐久性有限（通常高達(dá)一百萬次循環(huán)）并且相對(duì)耗電。EEPROM 目前是此處描述的存儲(chǔ)器技術(shù)中使用最少的。EEPROM是一種非易失性存儲(chǔ)器，它使用外部施加的電壓來擦除數(shù)據(jù)。EEPROM 速度慢，耐久性有限（通常高達(dá)一百萬次循環(huán)）并且相對(duì)耗電。