BBSRAM和F_RAM选用比较.docVIP

F-RAM与BBSRAM功能和系统设计之比较 作者：半导体事业部 2010-11-23 已查看 151 次 关键字： F-RAM? BBSRAM存储引言　　高性能和环保是当前技术创新的两大要求。二者共同推动半导体元器件的发展，同时也为全球众多企业和消费者所耳熟能详。　　若系统设计需要采用半导体存储器技术，工程师有(但不限于)以下选择：电池备份静态随机存储器(battery backed static random access memory, BBSRAM);非易失性SRAM;铁电随机存取存储器(F-RAM);以及其它nVRAM技术。在从工厂自动化和电信到计量和医疗技术的每一种应用中，要确定最适合的存储器选择，是一项重要的设计考虑事项。 图1? BBSRAMN电路示意图 ?　　本文将阐释F-RAM 和 BBSRAM存储器之间的功能差异和设计差异。本文还会特别强调F-RAM如何能够为设计人员提供具备成本优势和更简化的系统及维护的前瞻性的环保选择方案。　　在许多数据记录应用中，BBSRAM存储器都扮演了重负荷芯片的角色。BBSRAM易于使用，耐久性高，写入速度快，但它的最大缺点是需要电池。而电池既给环境造成有害影响，也给设计和系统带来障碍。而F-RAM是一种成熟的半导体技术，具有写入速度极快、耐久性高和功耗超低等特性。F-RAM固有非易失性的特点，性能堪比SRAM，却又无需电池，这些都在设计和功能方面为工程师提供了显著的优势。 图2 BBSRAM模块生产流程5个工艺步骤 　　去掉电池还有助于工程师在系统设计中节省空间。只要采用F-RAM，就不必为担心电池受标准焊接工艺损害而对之进行专门处理，从而节省成本。在当今环保意识高涨的全球文化氛围中，F-RAM无需电池更换和处理工序，减少了电池带来的污染，是一种更为环保的解决方案。下文将对F-RAM 和 BBSRAM进行了比较分析，强调了这两种存储器选择之间的功能和设计差异，以及它们对生态、成本和性能的相关影响。BBSRAM存储器　　BBSRAM需要电池(一般是锂电池)用以在外部供电出现故障或关断时供电。另外，它也不可能采用回流焊工艺，因为电池可能因此发生泄漏甚至爆炸。　　BBSRAM还需遵循欧盟有害物质限用指令(RoHS)，这可能会给设计工程师带来极大的困难。RoHS指令在2003年2月份??始实施，是欧盟制定的一项法令，限制了某些电子电气产品制造过程中对6种有害材料的使用。　　虽然存在上述各种艰巨挑战，若系统需要每秒数千次的访问速度，BBSRAM仍不失为一种理想选择。BBSRAM中的静态RAM 允许无限的读写次数，非常适合那些需要频繁读写的存储器应用。　　BBSRAM电路大致由5个部分组成：低功耗SRAM，电压感测电路，电池切换电路，3V的锂离子电池或3.6V的锂亚硫酰氯(Li-SOCI2)电池(取决于SRAM的密度和电池寿命)，可选的实时时钟(RTC)。　　利用这些组件，一个典型的BBSRAM模块生产流程包括大约5个工艺步骤：　　第一步：在PCB上以SMT方式安装SRAM、控制器和电容，再进行回流焊接。　　第二步：电路内测试开路 /短路。　　第三步：手工安装和焊接通孔锂电池。　　第四步：把PCBA封装在塑料外壳中，再用环氧树脂密封。　　第五步：终测和封装。　　BBSRAM模块图示总结如下：　　● 所有供应商的双列直插式封装(DIP)BBSRAM模块都是引脚兼容。　　● 所有 BBSRAM 模块都保证有10年的电池寿命。　　● 备有ECOPACK 或 PowerCap 封装以满足对更小外形尺寸的要求。　　● 意法半导体公司(STMicroelectronics) 提供有三款ECOPACK 封装BBSRAM 模块，容量为64Kbit 和 256Kbit 。　　● 美信(Maxim) 提供有6款PCAP34 封装BBSRAM 模块，容量为256Kbit、1Mbit 和 4Mbit。　　● 意法、美信 和德州仪器都支持3.3V 和 5V BBSRAM 模块，速度介乎70ns 到 200ns。??????? BBSRAM典型应用示于表1。 汽车电子计量工业/科研/医疗计算机/电信GPS导航流量计自动控制/机床控制器支架式/刀片式服务器行驶记录仪电能质量监测仪过程控制器主机总线适配器柴油机微粒过滤器燃油加油机PLC打印机/复印机/多功能复印机　继电保护机器人/运动控制器企业路由器　AMR数据集中器工业PC/单片机内核切换　移动数据（终端/手持式红外线设备）人机界面光纤到户　仪表检测器工业称重仪DSL基础构架　投票机RTU/SCADA无线基站/转发器