FRAM低功耗設計使寫非易失性資料操作消耗更少的功耗

宇芯電子發表於2020-10-09

FRAM器件消耗的工作電流大約是EEPROM的1/3,而FRAM的待機/睡眠電流規格與EEPROM的待機/睡眠電流規格差不多。有功電流中的差異對功耗產生巨大影響,特別是當應用程(如:智慧電子式電錶)頻繁的記錄資料而使寫密集時。除了EEPROM中有功電流不足,EEPROM 還產生額外頁編寫延遲,這樣導致器件在較長時間內保持活躍模式。它會使功耗增加。
 
使用以下的公式1和公式2計算出寫入FRAM和EEPROM中所需的能量值。 和EEPROM中的能耗在表1中進行比較,並顯示在圖1中。此比較演示了相對的能耗;使用EEPROM在長時間內保持活躍狀態,因為它消耗的有功電流比FRAM的大兩倍。
 

 
注意:在寫/讀操作中,一個典型3 V、256Kbit的SPI EEPROM消耗3 mA的有功電流。因此,需要寫入128位元組資料的SPI EEPROM的功耗會為144 µW(3 V x 3 mA x 16.024 ms)。  
 

 

 

圖1. 在資料寫入EEPROM和FRAM過程中的能源消耗

 
 
計算能源例項:
根據公式1確定在寫週期中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:將資料寫入FRAM中所需的總時間
根據公式2確定在寫週期中 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:將資料寫入EEPROM中所需的總時間

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