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今回は、電池駆動のIoT機器に強誘電体メモリを使用してデータストレージを実現する方法について解説した記事をご紹介します。
■F-RAMを使用した超低消費電力長期ストレージ搭載電池駆動デバイスの開発 強誘電体メモリはF-RAM(Ferroelectric-RAM)またはFeRAMと呼ばれ、電源を切ってもデータが消えない不揮発性と、ランダムアクセス可能という両方の性質を合わせもっています。さらに、EEPROMやフラッシュメモリなどよりも、高速に書き込みができ、低消費電力という特長があります。
Cypress社は、ExcelonというブランドでF-RAMを製品化しており、産業機器向けのExcelon Ultra、車載向けに極限温度下の厳しい動作環境にも耐えるExcelon Auto、ウェアラブルやポータブル医療機器用に消費電流が極めて低いExcelon LPの各ファミリを用意しています。
【アプリケーションラボ】では、以前に車載用のF-RAMとしてExcelon Autoをご紹介しましたが、今回はIoT機器用として超低消費電力で動作するExcelon LPの解説を行っています。Excelon LP F-RAMを使用すれば、従来のRAMと同じ速度を保ちながら高い信頼性で150年以上データを保持できる長期データストレージを実現することができます。
上図に示したように、Excelon LPは、SPIバスに接続するだけでIoT機器に組み込むことができます。フラッシュメモリやEEPROMのような余分な遅延がないため、高速にデータを書き込むことができます。データは、バイトごとに即座にF-RAMアレイに書き込まれるため、突然の電源不具合によりデータを喪失するリスクを大幅に低減できます。
Excelon LPは低消費電力ですが、より低消費電力で動作させることができます。すなわち、4MビットのCY15x104QIを20MHzで動作させると消費電流は1.2mAですが、1MHzで動作させると消費電流はわずか200μAになります。
ここで解説されているデバイスは、マルツオンラインのウェブサイトで購入できますので、是非参考にしてください。
8Mビット(1024K×8)シリアル(SPI)F-RAM 【CY15B108QI-20LPXC】 4,232.22円 |
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4Mビット(512K×8)シリアル(SPI)F-RAM 【CY15B104QI-20LPXI】 2,068.73円 |
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8Mビット(1024K×8)シリアル(SPI)F-RAM 【CY15V108QI-20LPXC】 4,516.67円 |
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4Mビット(512K×8)シリアル(SPI)F-RAM 【CY15V104QI-20LPXC】 2,866.67円 |
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下記の2本の解説記事も同時に公開しました。合わせて参考にしてください。
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情報機器向けの安全規格であるIEC60950-1とオーディオ/ビデオなどの電子機器向けの安全規格であるIEC60065は2020年12月20日をもって廃止され、単一のIEC62368-1規格に置き換えられました。ここでは、消費者製品の新しい安全規格であるIEC/UL IEC62368の役割および設計に与える影響などについて解説します。
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