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FRAM低功耗設(shè)計(jì)使寫非易失性數(shù)據(jù)操作消耗更少的功耗

來源:宇芯有限公司 日期:2020-09-30 10:26:55

FRAM器件消耗的工作電流大約是EEPROM的1/3,而FRAM的待機(jī)/睡眠電流規(guī)格與EEPROM的待機(jī)/睡眠電流規(guī)格差不多。有功電流中的差異對(duì)功耗產(chǎn)生巨大影響,特別是當(dāng)應(yīng)用程(如:智能電子式電表)頻繁的記錄數(shù)據(jù)而使寫密集時(shí)。除了EEPROM中有功電流不足,EEPROM 還產(chǎn)生額外頁(yè)編寫延遲,這樣導(dǎo)致器件在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持活躍模式。它會(huì)使功耗增加。
 
使用以下的公式1和公式2計(jì)算出寫入FRAM和EEPROM中所需的能量值。FRAM和EEPROM中的能耗在表1中進(jìn)行比較,并顯示在圖1中。此比較演示了相對(duì)的能耗;使用EEPROM在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持活躍狀態(tài),因?yàn)樗牡挠泄﹄娏鞅菷RAM的大兩倍。
   
注意:在寫/讀操作中,一個(gè)典型3 V、256Kbit的SPI EEPROM消耗3 mA的有功電流。因此,需要寫入128字節(jié)數(shù)據(jù)的SPI EEPROM的功耗會(huì)為144 µW(3 V x 3 mA x 16.024 ms)。  
 
 
 
圖1. 在數(shù)據(jù)寫入EEPROM和FRAM過程中的能源消耗
 
 
計(jì)算能源實(shí)例:
根據(jù)公式1確定在寫周期中FRAM消耗的能源:
E1=VxI x t1
公式1
其中:
V:工作電壓
l:有功電流
t1:將數(shù)據(jù)寫入FRAM中所需的總時(shí)間
根據(jù)公式2確定在寫周期中EEPROM消耗的能源:
E2=V x 3l x t2
公式2
其中:
V:工作電壓;
l:有功電流(FRAM有功電流的3倍)
t2:將數(shù)據(jù)寫入EEPROM中所需的總時(shí)間
 

關(guān)鍵詞:FRAM
 

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