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如何使用 MRAM 提高邊緣計算的可靠性、降低延遲并降低功耗

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

資料介紹

邊緣計算的使用在工業物聯網 (IIoT)、機器人技術、醫療設備、可穿戴設備、人工智能、汽車和便攜式設計等應用中不斷增長。伴隨這種增長的是對高速、低延遲、非易失性、低功耗、低成本內存的需求，用于程序存儲和數據備份等用途。雖然有許多選項可用，包括靜態隨機存取存儲器 (SRAM)、動態 RAM (DRAM)、閃存和電可擦除可編程只讀存儲器 (EEPROM)，但這些廣泛使用的技術中的每一種都需要在一個或多個方面進行權衡，以這使得它們不太適合邊緣計算。邊緣計算的使用在工業物聯網 (IIoT)、機器人技術、醫療設備、可穿戴設備、人工智能、汽車和便攜式設計等應用中不斷增長。伴隨這種增長的是對高速、低延遲、非易失性、低功耗、低成本內存的需求，用于程序存儲和數據備份等用途。雖然有許多選項可用，包括靜態隨機存取存儲器 (SRAM)、動態 RAM (DRAM)、閃存和電可擦除可編程只讀存儲器 (EEPROM)，但這些廣泛使用的技術中的每一種都需要在一個或多個方面進行權衡，以這使得它們不太適合邊緣計算。相反，設計人員可以考慮使用磁阻隨機存取存儲器 (MRAM)。MRAM 設備，顧名思義，將數據存儲在磁性存儲元件中并提供真正的隨機訪問，允許在內存中隨機發生讀取和寫入。它們的結構和操作具有低延遲、低泄漏、高寫入周期數和高保留的特點，所有這些都是邊緣計算非常需要的。相反，設計人員可以考慮使用磁阻隨機存取存儲器 (MRAM)。MRAM 設備，顧名思義，將數據存儲在磁性存儲元件中并提供真正的隨機訪問，允許在內存中隨機發生讀取和寫入。它們的結構和操作具有低延遲、低泄漏、高寫入周期數和高保留的特點，所有這些都是邊緣計算非常需要的。本文簡要比較了常見存儲器技術（包括 EEPROM、SRAM 和閃存）與 MRAM 的性能能力。然后，它將回顧在多個邊緣計算應用中使用 MRAM 的好處，然后介紹本文簡要比較了常見存儲器技術（包括 EEPROM、SRAM 和閃存）與 MRAM 的性能能力。然后，它將回顧在多個邊緣計算應用中使用 MRAM 的好處，然后介紹瑞薩電子瑞薩電子的特定 MRAM 設備、一些 MRAM 使用技巧和一個評估平臺，以幫助設計人員開始他們的設計。的特定 MRAM 設備、一些 MRAM 使用技巧和一個評估平臺，以幫助設計人員開始他們的設計。內存技術比較內存技術比較邊緣計算應用程序的設計人員有多種內存技術可供選擇，每種技術都提供不同的性能和權衡（圖 1）。DRAM 通常在軟件執行期間為各種類型的處理器提供工作內存。它價格低廉，速度相對較慢（與 SRAM 相比），耗電量大，并且僅在供電時才保留數據。此外，DRAM 存儲單元會因輻射而損壞。邊緣計算應用程序的設計人員有多種內存技術可供選擇，每種技術都提供不同的性能和權衡（圖 1）。DRAM 通常在軟件執行期間為各種類型的處理器提供工作內存。它價格低廉，速度相對較慢（與 SRAM 相比），耗電量大，并且僅在供電時才保留數據。此外，DRAM 存儲單元會因輻射而損壞。SRAM 比 DRAM 更快且更昂貴。它通常用作處理器的緩存存儲器，而 DRAM 提供主存儲器。它是此處描述的內存中耗電量最大的內存，并且與 DRAM 一樣，它是一種易失性內存。SRAM 單元會因輻射而損壞，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器，而 DRAM 提供主存儲器。它是此處描述的內存中耗電量最大的內存，并且與 DRAM 一樣，它是一種易失性內存。SRAM 單元會因輻射而損壞，而 DRAM 和 SRAM 都具有高耐用性。EEPROM是一種非易失性存儲器，它使用外部施加的電壓來擦除數據。EEPROM 速度慢，耐久性有限（通常高達一百萬次循環）并且相對耗電。EEPROM 目前是此處描述的存儲器技術中使用最少的。EEPROM是一種非易失性存儲器，它使用外部施加的電壓來擦除數據。EEPROM 速度慢，耐久性有限（通常高達一百萬次循環）并且相對耗電。