NV-SRAM與BBSRAM之間的比較

隨着無鉛技術在全球的推廣，NV-SRAM成爲NVRAM的廣泛選擇。本篇文章主要介紹了NV-SRAM與電池供電SRAM（BBSRAM）相比所具備的優勢。
 
BBSRAM是什麼？
BBSRAM又稱BatRAM，它是嵌入式單封裝中多個芯片和電池元件的組合。電池能夠集成在封裝中，同集成在塑料DIPS中類似。還能夠將該電池安裝在封裝頂層上，而後機械地添加一個相似於SOIC中使用的上蓋。按照訪問其餘SRAM的方式訪問BBSRAM。當供電電壓（VCC）低於指定電壓電平時，內部電池將被打開以維持存儲器中的內容，直到VCC返回到有效條件爲止。
 
NV-SRAM是什麼？
賽普拉斯NV-SRAM是一種快速靜態RAM（SRAM），且每一個存儲器單元中都包含非易失性單元。採用SONOS技術，能夠將嵌入式非易失性單元制形成世界上最可靠的非易失性存儲器。SRAM可以實現無限次的讀寫週期，同時獨立的非易失性數據則被存儲在高度可靠的SONOS單元內。斷電時經過使用VCAP引腳上鍊接的小型電容上保存的電荷，將數據從SRAM中自動轉移到非易失性單元中（自動存儲操做）。加電時數據會從非易失性存儲器單元從新存儲到SRAM內（加電回讀操做）。「存儲」和「回讀」操做也能夠在軟件控制下執行。
 
NV-SRAM的優勢
同一個多組件的解決方案相比，NV-SRAM是一個單片解決方案，它帶有一個小型的外部電容。所以與BBSRAM解決方案相比，它的優勢更多。

nvSRAM的優勢	說明
低成本	單片解決方案的制形成本低於多組件的解決方案成本。若是使用 nvSRAM，便再也不須要電池，從而能夠下降成本。
高可靠性	電池的壽命是有限的。此外，對於外部電池封裝，腐蝕和卡子移位（外部硬件，用於保持電池的位置）會下降其可靠性。
更小的電路板空間和厚度	BBSRAM 明顯比 nvSRAM 厚且大，由於電池會被放置在封裝內或附加到封裝中。
提升生產能力	nvSRAM 可以提升生產能力，由於不須要監視電池餘量，而且無需關心電池的保質期。
符合 RoHS 標準	不帶電池的 nvSRAM 符合 RoHS 標準，而 BBSRAM 則不符合。
更高性能	BBSRAM 的訪問時間爲 70 ns ~ 100 ns。nvSRAM 的訪問時間被指定爲 20 ns ~ 45 ns。

 
BBSRAM內部
一個BBSRAM包括三個主要組件：標準的SRAM、電壓傳感器和開關芯片，以及鋰電池。每一個BBSRAM模塊都具備一個自帶的鋰電池和控制電路（用於監控VCC，以避免發生超出容差範圍）。若是發生這種狀況下鋰電池會自動打開，而且寫保護功能會被無條件使能，以免破壞數據。可執行的寫週期次數不受限制，而且不須要支持微處理器接口的其餘電路。圖1顯示的是BBSRAM的框圖。

 

圖1.BBSRAM框圖

 
NV-SRAM內部
NV-SRAM技術就是將SRAM和EEPROM技術結合在同一個芯片上。每個SRAM單元都包含一個非易失性EEPROM元件。在SRAM模式下，存儲器做爲普通的靜態RAM使用，其操做速率則爲SRAM速度。在非易失性模式下，SRAM數據將從EEPROM並行傳輸/回讀或並行傳輸/回讀到EEPROM內。使用SONOS（硅-氧化硅-氮化硅-氧化硅-硅）技術生產EEPROM能夠提供高產量，而且與浮柵加工技術相比，它須要的掩膜更少。SONOS技術其餘主要優勢表如今：完善的設計和生產過程，帶有CMOS微邏輯的良好可積分性，而且低功耗。用戶數據的寫入次數不受限制，由於將這些數據寫入到標準SRAM內。在產品的使用壽命期間，能夠將EEPROM的存儲週期次數修改成100多萬次。傳輸數據時不須要任何電池。當將數據從SRAM傳輸到EEPROM內所需的電源由外部電容提供時，在斷電期間，將自動進行數據傳輸。NV-SRAM還與時鐘邏輯配合使用，用於建立非易失性RTC組件。圖2顯示的是NV-SRAM的框圖。

 

圖2.NV-SRAM框圖

NV-SRAM與存儲器控制器的典型鏈接從功能角度來說，在正常工做條件下的NV-SRAM讀/寫操做與獨立SRAM徹底相同。使用並行I/O結構，用戶能夠方便地存儲數據或從地址位設置所定義的存儲器位置上提取數據。子序列存儲器週期能夠位於這個位置或其餘位置上，發生的順序是任意的，寫週期次數不受限制，而且不須要任何額外的支持微處理器接口的電路。

 

圖3.典型的NV-SRAM鏈接

當VCC降低到低於閾值（VSWITCH）時，賽普拉斯的NV-SRAM會進入自動存儲模式，而且經過將DQ總線上拉到高阻抗狀態並忽略在該器件的地址和控制線上所發生的全部轉換，禁止器件上發生的全部讀/寫操做。
 
技術特性曲線比較
除商業利益外，與nvBBSRAM相比，SRAM還有不少技術優點。具體包括：
•數據保留時間和產品使用壽命—數據保留時間指的是數據存儲環境開始惡化前數據能夠存儲多久。產品使用壽命指的是生產某個器件後該器件能夠運行多久。
•性能
•加電時器件的功能—從功能角度來說，NV-SRAM和BBSRAM對加電要求比較相同：
-NV-SRAM將EEPROM中的數據自動傳輸到SRAM內
-BBSRAM從鋰電源自動切換到VCC電源
•電路板空間
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