Bardzo energooszczędne pamięci Flash dla systemów „energy harvesting”

Projektujesz elektronikę? Zarezerwuj 17 października 2019 roku na największą w Polsce konferencję dedykowaną projektantom, Evertiq Expo Kraków 2019. Przeszło 90 producentów i dystrybutorów komponentów do Twojej dyspozycji, ciekawe wykłady i świetna, twórcza atmosfera. Jesteś zaproszony, wstęp wolny: kliknij po szczegóły. © Evertiq

Firma Renesas Electronics opracowała nową energooszczędną technologię stanowiącą uzupełnienie dla nowoczesnych pamięci wbudowanych typu Flash, tworzonych w oparciu o proces SOTB („Silicon On Thin Buried Oxide) 65 nm. Nowa technologia została wdrożona w pamięciach Flash 2T-MONOS („2 Transistors-Metal Oxide Nitride Oxide Silicon”) o pojemności 1.5 MB. Nowa technologia opiera się na specjalnym układzie obwodowym, co skutkuje redukcją zużycia energii elementów peryferyjnych. Efektem tego jest bardzo niskie zużycie energii na poziomie zaledwie 0.22 pJ na bit (pJ/bit), przy częstotliwości pracy 64 MHz. Jest to tym samym najlepszy wynik spośród wbudowanych pamięci Flash, dla MCU. Technologia ta zmniejsza zużycie energii operacyjnej, w tym wykrywania i odczytywania danych, przesyłanych następnie do odbiorcy zewnętrznego (z punktu widzenia samej pamięci). Nowa technologia, a także pierwsze pamięci na niej oparte, zostały już wdrożone w nowe układy kontrolerów R7F0E, które stworzono specjalnie z myślą o aplikacjach o bardzo niskim zużyciu energię, którą czerpią z otoczenia, do zasilania samych siebie. Typowe pamięci do odczytu potrzebują około 50 uA/MHz, podczas gdy nowe 2T-MONOS wymagają zaledwie 6 uA/MHz, czyli ponad 8-krotnie mniej. Pamięci 2T-MONOS mają strukturę dwu-tranzystorową zawierającą elementy izolowane elektrycznie. W przeciwieństwie do struktury pojedynczego tranzystora, nie ma potrzeby stosowania ujemnego napięcia podczas odczytu, a to zmniejsza zużycie energii podczas odczytu danych. Ponadto, w porównaniu z innymi procesami pamięci, 2T-MONOS wykorzystuje mniej masek w trakcie procesu produkcyjnego. Możliwe jest też przechowywanie danych za pomocą dyskretnego schematu chwytania ładunku. Zapewnia to niskie zużycie energii i wysoką niezawodność przy ponownym zapisie, bez zwiększania kosztów produkcji.