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如何使用 MRAM 提高边缘计算的可靠性、降低延迟并降低功耗

2074073 2022-11-24 | pdf | 247.93KB | 次下载 | 免费

资料介绍

边缘计算的使用在工业物联网 (IIoT)、机器人技术、医疗设备、可穿戴设备、人工智能、汽车和便携式设计等应用中不断增长。伴随这种增长的是对高速、低延迟、非易失性、低功耗、低成本内存的需求，用于程序存储和数据备份等用途。虽然有许多选项可用，包括静态随机存取存储器 (SRAM)、动态 RAM (DRAM)、闪存和电可擦除可编程只读存储器 (EEPROM)，但这些广泛使用的技术中的每一种都需要在一个或多个方面进行权衡，以这使得它们不太适合边缘计算。边缘计算的使用在工业物联网 (IIoT)、机器人技术、医疗设备、可穿戴设备、人工智能、汽车和便携式设计等应用中不断增长。伴随这种增长的是对高速、低延迟、非易失性、低功耗、低成本内存的需求，用于程序存储和数据备份等用途。虽然有许多选项可用，包括静态随机存取存储器 (SRAM)、动态 RAM (DRAM)、闪存和电可擦除可编程只读存储器 (EEPROM)，但这些广泛使用的技术中的每一种都需要在一个或多个方面进行权衡，以这使得它们不太适合边缘计算。相反，设计人员可以考虑使用磁阻随机存取存储器 (MRAM)。MRAM 设备，顾名思义，将数据存储在磁性存储元件中并提供真正的随机访问，允许在内存中随机发生读取和写入。它们的结构和操作具有低延迟、低泄漏、高写入周期数和高保留的特点，所有这些都是边缘计算非常需要的。相反，设计人员可以考虑使用磁阻随机存取存储器 (MRAM)。MRAM 设备，顾名思义，将数据存储在磁性存储元件中并提供真正的随机访问，允许在内存中随机发生读取和写入。它们的结构和操作具有低延迟、低泄漏、高写入周期数和高保留的特点，所有这些都是边缘计算非常需要的。本文简要比较了常见存储器技术（包括 EEPROM、SRAM 和闪存）与 MRAM 的性能能力。然后，它将回顾在多个边缘计算应用中使用 MRAM 的好处，然后介绍本文简要比较了常见存储器技术（包括 EEPROM、SRAM 和闪存）与 MRAM 的性能能力。然后，它将回顾在多个边缘计算应用中使用 MRAM 的好处，然后介绍瑞萨电子瑞萨电子的特定 MRAM 设备、一些 MRAM 使用技巧和一个评估平台，以帮助设计人员开始他们的设计。的特定 MRAM 设备、一些 MRAM 使用技巧和一个评估平台，以帮助设计人员开始他们的设计。内存技术比较内存技术比较边缘计算应用程序的设计人员有多种内存技术可供选择，每种技术都提供不同的性能和权衡（图 1）。DRAM 通常在软件执行期间为各种类型的处理器提供工作内存。它价格低廉，速度相对较慢（与 SRAM 相比），耗电量大，并且仅在供电时才保留数据。此外，DRAM 存储单元会因辐射而损坏。边缘计算应用程序的设计人员有多种内存技术可供选择，每种技术都提供不同的性能和权衡（图 1）。DRAM 通常在软件执行期间为各种类型的处理器提供工作内存。它价格低廉，速度相对较慢（与 SRAM 相比），耗电量大，并且仅在供电时才保留数据。此外，DRAM 存储单元会因辐射而损坏。SRAM 比 DRAM 更快且更昂贵。它通常用作处理器的缓存存储器，而 DRAM 提供主存储器。它是此处描述的内存中耗电量最大的内存，并且与 DRAM 一样，它是一种易失性内存。SRAM 单元会因辐射而损坏，而 DRAM 和 SRAM 都具有高耐用性。SRAM 比 DRAM 更快且更昂贵。它通常用作处理器的缓存存储器，而 DRAM 提供主存储器。它是此处描述的内存中耗电量最大的内存，并且与 DRAM 一样，它是一种易失性内存。SRAM 单元会因辐射而损坏，而 DRAM 和 SRAM 都具有高耐用性。EEPROM是一种非易失性存储器，它使用外部施加的电压来擦除数据。EEPROM 速度慢，耐久性有限（通常高达一百万次循环）并且相对耗电。EEPROM 目前是此处描述的存储器技术中使用最少的。EEPROM是一种非易失性存储器，它使用外部施加的电压来擦除数据。EEPROM 速度慢，耐久性有限（通常高达一百万次循环）并且相对耗电。