nvSRAM

nvSRAM es un tipo de memoria de acceso aleatorio no volátil (NVRAM). ^{[ 1 ] [ 2 ]} nvSRAM amplía la funcionalidad de la SRAM básica al añadir almacenamiento no volátil, como EEPROM o memoria flash, al chip SRAM. En funcionamiento, los datos se escriben y leen en la sección SRAM con acceso de alta velocidad; posteriormente, los datos en la SRAM se pueden almacenar o recuperar del almacenamiento no volátil a velocidades más bajas cuando sea necesario.

nvSRAM es una de las tecnologías NVRAM avanzadas que están reemplazando rápidamente a la memoria de acceso aleatorio estática con respaldo de batería (BBSRAM), especialmente para aplicaciones que requieren soluciones sin batería y retención a largo plazo a velocidades SRAM. Las nvSRAM se utilizan en una amplia gama de situaciones: redes, aeroespacial y médica, entre muchas otras ^{[ 3 ]} , donde la preservación de datos es fundamental y donde las baterías no son prácticas.

nvSRAM es más rápido que las soluciones EPROM y EEPROM. ^{[ 4 ]}

Al leer y escribir datos, una nvSRAM funciona igual que una SRAM asíncrona estándar. El procesador o controlador conectado ve una interfaz SRAM de 8 bits y nada más. Una operación STORE adicional almacena los datos que se encuentran en una matriz SRAM en la parte no volátil. Las nvSRAM de Cypress y Simtek tienen tres formas de almacenar datos en el área no volátil. Estas son:

1. Almacenamiento automático: se produce automáticamente cuando la tensión de la fuente de alimentación principal cae por debajo de la tensión de funcionamiento del dispositivo. En ese caso, el control de alimentación cambia de V _CC a un condensador . El condensador alimentará el chip el tiempo suficiente para almacenar el contenido de la SRAM en la parte no volátil.
2. Almacenamiento de hardware: el pin HSB (Hardware Store Busy) inicia externamente una operación de almacenamiento de hardware no volátil. El uso de la señal HSB, que solicita un ciclo de almacenamiento de hardware no volátil, es opcional.
3. El almacén de software se inicia mediante una secuencia determinada de operaciones. Cuando las operaciones definidas se realizan en secuencia, se inicia el almacén de software.

SONOS es una estructura de sección transversal de MOSFET utilizada en memorias no volátiles como EEPROM y memorias flash . nvSRAM combina celdas SRAM estándar con celdas EEPROM en tecnología SONOS ^{[ 5 ]} para proporcionar un acceso rápido de lectura/escritura y 20 años de retención de datos sin alimentación. Las celdas SRAM se emparejan uno a uno con las celdas EEPROM. Las nvSRAM se fabrican mediante el proceso CMOS, y las celdas EEPROM cuentan con una pila SONOS para proporcionar almacenamiento no volátil. Cuando se aplica alimentación normal, el dispositivo se ve y se comporta de manera similar a una SRAM estándar. Sin embargo, cuando se interrumpe la alimentación, el contenido de cada celda se puede almacenar automáticamente en el elemento no volátil ubicado encima de la celda SRAM. Este elemento no volátil utiliza tecnología de proceso CMOS estándar para obtener el alto rendimiento de las SRAM estándar. Además, la tecnología SONOS es altamente confiable y admite 1 millón de operaciones de almacenamiento.

La memoria SONOS ^{[ 6 ]} utiliza una capa aislante, como el nitruro de silicio con trampas, como capa de almacenamiento de carga. Las trampas en el nitruro capturan los portadores inyectados desde el canal y retienen la carga. Este tipo de memoria también se conoce como " memoria de trampa de carga ". Dado que la capa de almacenamiento de carga es un aislante, este mecanismo de almacenamiento es inherentemente menos sensible a los defectos del óxido de túnel y es más robusto para la retención de datos. En SONOS, la pila de óxido-nitruro-óxido (ONO) está diseñada para maximizar la eficiencia de atrapamiento de carga durante las operaciones de borrado y programación, y minimizar la pérdida de carga durante la retención mediante el control de los parámetros de deposición en la formación de ONO.

Ventajas de la tecnología SONOS:

• Se requieren voltajes más bajos para las operaciones de programación/borrado en comparación con los MOSFET de puerta flotante.
• Intrínsecamente menos sensible a los defectos de óxido de túnel.
• Retención de datos robusta

• Registro de datos
• Terminales de punto de venta /terminales inteligentes

  Los terminales pueden almacenar localmente los registros de transacciones de pago para su posterior procesamiento, lo que reduce los retrasos y la vulnerabilidad ante intrusiones.

• Cajas de choque para vehículos de motor
• Equipos médicos
• Servidores de alta gama
• Entornos donde las baterías para BBSRAM no son viables.
• Dispositivos remotos donde el servicio de campo no es factible.

• Sitio web del producto nvSRAM | Cypress Semiconductor
• APP2372: Comparación entre memorias NV SRAM con respaldo de batería y memorias NOVRAM | Maxim Integrated
• MRAM reemplaza a nvSRAM | Everspin Technologies Inc.