鐵電存儲器耐久性設計要求

鐵電存儲器是一種融合了在斷電的情況下也能保留數據的非易失性、隨機存取兩個特長的鐵電隨機存儲器（內存）。FRAM的數據保持不僅不需要備用電池，而且與EEPROM、FLASH等傳統的非易失性存儲器相比是具有優越的高速寫入、高讀寫耐久性和低功耗性能。本篇文章主要介紹關于FRAM的耐久性。
 
耐力
SRAM具有無限的耐久性，可以無限地對其進行讀寫。FRAM具有高（數量），將應用程序限制為讀取或寫入單個字節不超過指定的周期數。緩解的最佳方法是通過設計知道實現是正確的。這可以通過了解有關軟件使用的一些細節來實現：
 
1.實際使用的SPI實現是什么（SPI數據寬度和時鐘速率）？設置時鐘和數據寬度也會影響連續訪問之間的時間。
 
2.產品在一段時間內處于閑置狀態還是閑置狀態？不活動的時間段（例如僅會在50％的時間內使用產品的使用模型）即使在訪問時間較短的情況下也可以實現產品生命周期的目標。
 
3.是否可以使用大型順序訪問來訪問關鍵數據結構？SPI訪問允許順序操作，從而增加地址。僅通過將順序傳輸添加到這些設備訪問中，就可以緩解持久性問題。
 
4.對軟件中單個存儲器位置進行操作之間最短的時間是什么？這可能取決于所使用的數據結構（LIFO與FIFO），還是取決于存儲器是否用作暫存器（兩次使用之間的時間，由MCU衡量）。這還取決于實現的MCU是否將SPI接口用作外圍設備或用作內存映射設備。外圍設備要求每個命令的設置和拆卸時間，從而延長了兩次操作到同一位置的時間。內存映射的設備可能需要測量程序的調用和返回，以確定兩次堆棧操作之間最壞情況的時間。
 
讓我們舉一個例子來說明如何計算產品設計中的FRAM耐久性。讓我們從設計的最壞情況開始：20MHzQSPI連續運行。如果我們看一下“惡意”軟件在最壞情況下的FRAM耐用性（該軟件只能永遠以這種速率訪問一個字節），那么在1014個周期中，該部件的指定耐用性約為1.71年，對于大多數實現。如果我們的目標是產品使用壽命為10年，則可以采用以下任何緩解措施來實現這一目標。使用以下任何一種方法來確保不存在鐵電存儲器耐久性問題，因為將滿足產品耐久性的所有設計要求。
•將時鐘速率降低到3.2MHz。
•每天僅使用4個小時。
•使傳輸大小為28個字節或更大。
•設計軟件，以防止在3.2微秒內訪問同一位置。
 
 
本文關鍵詞： 鐵電存儲器

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