Recept na výpadky má jméno EERAM. Nyní až do 1 Mb

Výpadky v dodávce energie bývají realitou všedního dne a v případě nepřetržitého provozu dost možná i těch svátečních. Až se tak znovu stane, přijde opět na řadu hledání viníka. Vyvolal je systém, způsobil sám uživatel nebo k nim došlo čirou náhodou? Pravá příčina sice může překvapit, nicméně pro chytře navrženou elektroniku se stejně nic nemění. Situace jednou nastala a nyní je potřeba bleskurychle jednat.

Není paměť jako paměť

Návrhy, od kterých opakovaně očekáváme spolehlivý zápis informací, musí umět obsah paměti zcela automaticky obnovit i v případě nečekaných událostí, ke kterým by došlo v průběhu zpracování. Ať už to budou výrobní linky, chytrá měřidla, nebo cokoli jiného, technika se nesmí nechat jen tak zaskočit. Pro koncová zařízení existují různá řešení, i když třeba s takovými non-volatilními sériovými paměťmi typu NVRAM zde v řádu stovek kilobitů dostáváme spíše jen součástky s nejvyšší cenou vztaženou na jednotku informace.

Ve společnosti Microchip Technology se proto vydávají cestou vedoucí raději přes paměťové obvody EERAM s I²C, které jsme na stránkách DPS důkladněji představili v [1]. Jak se ale ukázalo, čtyři kilobity nejsou zase tak moc, zvláště když může rychle přestat stačit i nejvyšší dostupný prostor o velikosti 16 kb. Výrobce se však technologie umožňující ušetřit oproti současným alternativám v podobě NVRAM až čtvrtinu ceny jen tak nevzdává, což také v závěru loňského roku doložil při představení nové rodiny sériových prvků EERAM, tentokrát již ale s podporou SPI [2]. Spolehlivě navržené součástky budou celkem čtyři, zatímco nejmenší z nich nabízí rovných 64 kb.

Moře výpadků, jedna EERAM

EERAM je samostatnou non-volatilní pamětí typu RAM využívající stejných protokolů SPI či I²C. Její obsah však lze při výpadku napájení udržet, aniž by přitom bylo nutné připojit vnější baterii. Samotná činnost bude pro uživatele v podstatě skrytá [3]. Jakmile struktura zaznamená potíže s přísunem energie, automaticky přemístí obsah paměti SRAM do „stínové“ interní EEPROM, zatímco k zápisu v opačném směru, tedy zpět do SRAM, dochází až po obnovení napájení. Uvažujme např. stanice na výrobních linkách, které v průběhu svého života provedou milióny operací.

Pokud ale při vykonávání úkolu dojde ke ztrátě dat, může to předznamenat nejen zkažené kusy, ale třeba též důkladnou prohlídku systému. A to je přesně prostor pro paměti EERAM, které zde příslušné údaje automaticky uloží a linka proto může spolehlivě pokračovat přesně z místa, kde také došlo k přerušení.

Proč ale paměti EERAM dostaneme za nižší cenu? Hlavní důvod spočívá ve využití standardních, široce rozšířených, a tudíž i spolehlivých procesů CMOS a Flash. Alternativy v podobě feroelektrických RAM (FRAM) se naproti tomu spoléhají na speciální postupy, z čehož také pramení mnohem vyšší náklady a z dlouhodobého hlediska i nestabilní dodávky. Nová rodina pamětí EERAM od Microchipu by naproti tomu měla být zákazníkům k dispozici tak dlouho, jak jen to bude zapotřebí. Struktury jsou k dispozici v osmivývodových pouzdrech typu SOIC, SOIJ či DFN a za cenu, která při odběru 10 000 kusů u základní varianty 48L640 o velikosti 64 kb začíná již na 0,7 dolaru [4]. S ohledem na SPI pak dále obdržíme verze s 256 kb, 512 kb a konečně též i jedním megabitem. To se již ale s cenovkou přibližujeme až ke třem dolarům.