Збереження даних на мікроконтролері

Щойно читаючи аркуш аттину13, він говорить, що він може зберігати свої дані протягом 20 років при 85 градусах Цельсія та 100 років при 25 градусах Цельсія.

• Це, незалежно від прочитаного та написаного на мікрофоні, наприклад, я вимикаю його та зберігаю при постійній температурі 85 градусів Цельсія протягом 20 років, і він втратить свої дані?
• Як він може "втратити" свої дані? Я не бачу цієї концепції.
• Крім того, що з одиницею проміле (частки на мільйон?) Згадується на сторінці 6 у розділі збереження даних, але не розумію, про що йдеться. Я регулярно бачив це, коли говорив про кристалічні генератори, але не можу зрозуміти, чому його використовують.

Флеш-пам'ять, як і EEPROM, зберігає свою інформацію у так званих плаваючих воротах . Звичайні FET на воротах (MOS) мають зовнішнє з'єднання, через яке FET включається і вимикається (для інтегрованих MOSFET це буде з'єднання з металевим шаром). Плаваючі ворота не мають цього штирового або металевого шару. Вони сидять повністю ізольованими в SiO над каналом MOSFET, і при> см SiO є одним з найкращих ізоляторів, які ви можете отримати. $_2$$10^{14} \Omega$$_2$

Як і традиційні MOSFET, вони включають канал, коли несуть зарядку. Але як вони тоді запрограмовані? Через квантовий ефект, який називається тунелюванням, який викликається застосуванням електричного поля між каналом і контрольним затвором. Отже, ця технологія називається FLOTOX , скороченою до "FLOating-gate Tunnel OXide", порівнянної з FAMOS ("Плаваючий затвор" Лавиноподібний металевий напівпровідник "), що використовується у старих EPROM, що стираються УФ.
(Я не можу пояснити тут деталізацію тунелів; квантові ефекти не піддаються будь-якій логіці. Так чи інакше, вона сильно покладається на статистику).

Ваше перше запитання насправді подвійне: 1) чи можу я виконувати необмежену кількість читання і запису, і 2) чи зберігає він дані, коли пристрій не використовується (термін зберігання)?
Для початку з першого: ні, ти не можеш. Ви можете прочитати його необмежену кількість разів, але цикли запису обмежені. Таблиця пише 10 000 разів. Обмежена кількість циклів викликається носіями заряду, залишеними у плавучих затворах після стирання, кількість яких зрештою стає настільки великою, що комірка вже не може бути стертою.
Чи зберігатиме свої дані протягом 20 років навіть без влади? Так, саме про це пише таблиця даних. Обчислення MTTF (Середній час до відмови) (знову ж таки статистичний метод) передбачають менше 1 частини на мільйон помилок. Ось що означає ppm.

примітка на MTTF
MTTF означає середній час до відмови , який відрізняється від MTBF (середній час між відмовами). MTBF = MTTF + MTTR (середній час на ремонт). Має сенс.
Люди часто використовують термін MTBF, коли вони насправді означають MTTF. У багатьох ситуаціях різниці немає, як, наприклад, у MTTF 10 років, а MTTR - 2 години. Але несправні мікроконтролери не ремонтуються, вони замінюються, тому ні MTTR, ні MTBF тут нічого не означають.

Atmel наводить помилки 1ppm через 100 років. Очевидно, що AVR вже давно не виробляється, то як би вони прийшли до цієї цифри? Існує постійне непорозуміння, що це буде просто лінійна річ: 1 несправний пристрій через 1000 000 годин буде таким самим, як 1 несправний пристрій на 1000 годин у популяції 1000 пристроїв. 1000 х 1000 = 1000 000, правда? Це не так, як це працює! Це не лінійно. Ви можете ідеально помилитися через 1 мільйон годин, а жодна після тисячі, навіть при мільйонах населення! Розрахунки MTTF враховують усі види ефектів, які можуть вплинути на надійність виробу, і призначають час для кожного з них. Потім використовуються статистичні методи для прогнозування того, коли продукт згодом вийде з ладу. Дивись також "

(Забудьте помилку Вікіпедії на MTBF. Це неправильно.)

Як вона втрачає свої дані? Заряд затвора не просочиться в тому ж сенсі витоку струму в нормальному контурі через високі опори. Це зробить так само, як це запрограмовано та стерто через тунелювання. Чим вище температура, тим вища енергія носіїв заряду і більший шанс, що вони тунелюються через шар SiO . $_2$

Питання Федеріко, чи 1 проміле відноситься до пристроїв або комірок, є виправданим. Лист даних не говорить, але я припускаю, що це 1 дефектна комірка даних на мільйон. Чому? Якби це пристрої, ви отримаєте гірші показники для пристроїв з більшими розмірами Flash, і вони такі ж, як і для 1 К, ніж для 16 Кб. Також 100 років надзвичайно довгі. Я був би здивований, побачивши 999 999 пристроїв із 1 мільйона, які все ще працюють.

зображення безсоромно вкрадені тут

Цей тип пам'яті зберігає дані у вигляді невеликих зарядів на ізольованих воротах FET. Це, по суті, утримує ворота FET при високій або низькій напрузі. Інший спосіб дивитися на те саме, що 1 або 0 зберігається як напруга на конденсаторі, підключеному до затвора FET.

Зберігання заряду не є постійним. Врешті-решт достатня кількість заряду просочиться так, що вихідний стан біта вже не можна надійно визначити. Більш висока температура полегшує протікання заряду, тому специфіка зберігання даних коротшає при підвищеній температурі.

Щодо проміль, так, це "частини на мільйон". Це те саме поняття, що і відсоткове, що є лише іншим способом висловлення частин на сто. 100ppm = .01% = .0001

У повсякденному (як і в багатьох інших UC) "постійні" дані зберігаються у флеш-пам'яті - це в основному спеціальний транзистор, який може "захоплювати" заряд (як конденсатор). Хитрість полягає в тому, що до цього конденсатора немає жодного "дроту", тому вони можуть лише зарядити або розрядити його через квантове тунелювання. Це означає, що його розряди дійсно дуже повільні, і зарядити / розрядити його досить важко (кожен цей заряд / розряд пошкоджує транзистор, тому він обмежений 10-кратними стираннями).

Швидкість цього розряду визначається емпіричним шляхом, і ви це бачите в аркуші.

Але це "типове" значення - ви можете отримати і значно більші, і менші терміни зберігання даних - це може стати трохи випадковим. Немає точного способу дізнатися заздалегідь, коли дані повинні бути втрачені. Тож саме тому ви бачите це наближення у таблиці + оцінка того, наскільки пристрої будуть гіршими, ніж ця оцінка.