Mikrodenetleyici RAM ömrü


15

Mikrodenetleyici RAM'deki bir değişken saniyede 50 kez değişir. Bu MCU'nun bellek konumunu uzun vadede bozuyor mu? Öyleyse, bellek konumunun ne kadar süreyle aktif olması beklenir?


9
Daha genel CPU'larda, bazı değişkenler saniyede milyarlarca kez değişir (
x86'da TSC'yi düşünür

2
Muhtemelen, CPU'daki program sayacıyla aynı transistörlerden yapılan SRAM.
Colin

Veri sayfasına RAM dayanıklılığı altında bakın. TI MSP430FR serisinin FRAM okuma ve yazma dayanıklılığı minimum 10 ^ 15 devirdir.
Peter Karlsen

8
@PeterKarlsen soru, farklı bir teknoloji olan FRAM ile ilgili değil. Sıradan bir RAM'in bunun için bir spesifikasyonu olmayacak. MSP430'da bile, FRAM "RAM" rolünü oynamıyor ve bu nedenle sıradan bir değişkenin bulunduğu yerde değil, diğer parçaların tipik olarak FLASH veya EEPROM kullanacağı yarı kalıcı depolama haline geliyor.
Chris Stratton

Yanıtlar:


28

SRAM , DRAM sonsuz dayanıklılığa sahiptir.

FLASH , FRAM ve EEPROM sınırlı dayanıklılığa sahiptir.

SRAM, transistörler veya mosfetlerle yapılır. Güç kesildiğinde durumunu kaybeden aktif bir bileşendir.

SRAM hücresi

DRAM, verileri geçici olarak saklamak için küçük kapasitörler kullanır, bu kapasitörler sızdığı için bellek denetleyicisi tarafından sürekli olarak yenilenir. Hem DRAM hem de SRAM, malzeme bozulması parçayı kullanılamaz hale getirene kadar çalışacaktır. (Yıl)

FLASH ve EEPROM, fet kapıları üzerinde kapasitif etkiler kullanarak benzer şekilde çalışır ve bunların dayanıklılığı sınırlıdır. "Flaş aşınması", silme sırasında flaş hücrelerinin etrafında yavaşça biriken yük nedeniyle silme işleminden kaynaklanır. Flaş silindiğinde, "yüksek" bir voltaj ile bir mantık 1'e silinir.

FRAM manyetik olarak çalışır, ayrıca sınırlı bir dayanıklılığa sahiptir. Ama yazma döngüleri trilyonlarca, neredeyse sonsuz.


13

RAM ömrü beklentisi diye bir şey yoktur. . EPROM ve EEPROM (flash) hücrelerine uygulayabileceğiniz sınırlı sayıda silme döngüsü olduğundan, bu yanlış izlenime sahip olabilirsiniz.

EPROM / EEPROM hücreleri için onları sınırsız silememenizin nedeni, her silme döngüsünde sızıntı büyümesidir. Çok dikkatli olmayan bir kova gibi. Ancak, kaçakların çok büyük olmaması için işlev için çok önemlidir, bu nedenle bilgi güçsüz durumda tutulur.

RAM için bu sorun geçerli değildir:

  • DRAM, tasarımla o kadar sızdırıyor ki, birkaç ms içinde bilgi kaybediyor, bu yüzden RAM denetleyici bunu okumalı ve gerektiği gibi yeniden doldurmalıdır. Doğal olarak, bu sadece RAM çalıştırıldığında çalışır.

  • SRAM da sızdırıyor, ancak bir RAM denetleyicisi yerine, her bir hücrenin iki kovadan birini dolu ve diğerini boş tutan pozitif bir geri besleme devresi var. Doğal olarak, bu sadece RAM çalıştırıldığında çalışır.


@ Janka & Jeroen3: Derinlemesine açıklama için çok teşekkür ederim.
John

8

Bir belge buldumYumuşak hata oranları hakkında da SRAM için zor bir hata oranından söz eden . SRAM tipik olarak mikrodenetleyicilerde kullanılır, bu yüzden uygulanabilir olmalıdır.

Paragraf şu şekildedir:

Yumuşak hataların yanı sıra, yüksek enerjili parçacıklar bellek hücrelerine kalıcı hasara neden olabilir. Bu “zor” hatalar, toplam hataların% 26'sında [26] veya “yumuşak hata oranlarından daha az bir veya daha fazla büyüklükte - genellikle 5 ila 20 FIT [7] ”. Bir bitlik sabit hata, tıpkı yumuşak bir hata gibi ECC * ile düzeltilebilir; ancak, hatalı hücre her kullanıldığında hata tekrarlanır. Zor hatalar biriktikçe, sonunda bellek aygıtını kullanılamaz hale getirir. Son zamanlarda, çok az sayıda modern bellek cihazı, sert hataları onarmak için yeni kendi kendini iyileştiren teknolojiler kullanmıştır; bu teknolojiler bu yazının kapsamı dışındadır.

Yani 5 ila 20 FIT. FIT sizin için bir şey ifade etmiyorsa: Bir cihazın Zamanında Arıza (FIT) oranı, bir milyar (10 ^ 9) cihaz-saatlik çalışma sırasında beklenebilecek arıza sayısıdır.

Böylece, arızalar arasındaki ortalama süre (MTBF) 10 ^ 9 saat 20'ye bölünür ve bu yaklaşık 5700 yıldır.

Ve tipik olarak bu FIT sayıları oldukça kötümserdir.

Muhtemelen anormal stres görmeyen bir SRAM başarısızlığı görmeyeceksiniz. Açıklanan başarısızlık modelinde, hücrenin kullanımı ile bir ilişki olmadığını fark edebilirsiniz. Diğerlerinin söylediği gibi, uygun şekilde tasarlanmış bir SRAM kullanım yoluyla bozulmayacaktır.


3
Yüksek enerji parçacıkları ile bombalarsanız herhangi bir yarı iletkene zarar vereceğinize dikkat edilmelidir. Bu yüzden rad-hard parçalar genellikle ekranlıdır.
Jeroen3

1
Doğru olsa da, bu OP'nin sorusundan farklı bir konudur. Yüksek enerjili parçacıklardan kaynaklanan hasar, statik deşarj veya fiziksel darbeden kaynaklanan hasarla aynı şekilde tamamen harici bir etkidir. OP, normal çalışma sırasında bellek hücresi değiştirme durumundan dolayı RAM'in olası hasarını sordu.
Graham

@Graham, sert hatalar için normal kullanımın dikkate alınmadığı gerçeği, cevabımda da ifade ettiğim gibi benim için konuşuyor.
Arsenal
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.