Differenze tra EEPROM SPI e memorie flash SPI
Nei sistemi embedded, un dispositivo di memoria è un dispositivo fisico in grado di memorizzare dati che possono essere utilizzati per comunicare o eseguire una funzione specifica. I dispositivi di memoria possono essere interconnessi utilizzando diversi protocolli seriali, tra cui SPI o Serial Peripheral Interface. Esistono diversi tipi di dispositivi di memoria SPI utilizzati nei sistemi embedded, tra cui la memoria flash e le EEPROM. In questo articolo forniremo una panoramica sul loro rapporto e un confronto tra i due.
Differenze tra memoria flash ed EEPROM
La memoria flash SPI e le EEPROM sono entrambe considerate memorie non volatili. La memoria non volatile significa che il dispositivo è in grado di conservare i dati senza richiedere un'alimentazione costante, consentendo ai dispositivi di memorizzare le informazioni anche quando sono spenti. Sono entrambe memorie scrivibili e cancellabili elettronicamente e sono applicazioni basate su microcontrollori, il che significa che vengono utilizzate sia on-chip che off-chip per memorizzare le informazioni.
Sebbene le memorie flash e le EEPROM siano entrambe in grado di memorizzare le informazioni utilizzate nei dispositivi embedded, la loro architettura e le operazioni di lettura, scrittura e cancellazione dei dati differiscono leggermente.
EEPROM è l'acronimo di Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory,
è un tipo di memoria in cui i dati vengono letti, scritti e cancellati a livello di byte. La memoria flash, invece, che è un tipo di EEPROM, è organizzata architettonicamente in blocchi in cui i dati vengono cancellati a livello di blocco e possono essere letti o scritti a livello di byte.
Quali sono i vantaggi e gli svantaggi dell'utilizzo della memoria flash rispetto alla EEPROM?
L'utilizzo di una memoria flash o di un dispositivo EEPROM presenta diversi vantaggi e svantaggi:
Dal momento che le EEPROM eseguono le funzioni di cancellazione byte per byte, aumenta il tempo necessario per cancellare e modificare il dispositivo, ma consente ai progettisti di modificare parti specifiche se necessario. Le memorie flash sono in grado di cancellare il dispositivo in grandi porzioni di dati, il che migliora notevolmente la velocità di cancellazione e permette al dispositivo di memorizzare le informazioni in modo più compatto. Tuttavia, perde anche la capacità di modificare byte specifici, costringendo lo sviluppatore a riscrivere interi blocchi di dati quando vengono apportate delle modifiche.
L'esecuzione di una serie di cicli di cancellazione e scrittura su un dispositivo di memoria ne causa il degrado nel tempo. Uno dei vantaggi dell'utilizzo delle EEPROM è la loro maggiore durata. Le EEPROM sono in grado di effettuare fino a 1.000.000 di cicli di cancellazione/scrittura durante la loro vita. A seconda del tipo di memoria flash, i dispositivi flash hanno una durata inferiore: la maggior parte dei prodotti flash è in grado di resistere a circa 10.000-1.000.000 di cicli di cancellazione/scrittura prima che l'usura inizi a compromettere l'integrità della memoria.
Inoltre, la memoria flash ha celle di memoria più piccole rispetto alla EEPROM in termini di dimensioni e costi ed è più economica da implementare.
Applicazioni di SPI Flash e EEPROM
La memoria flash SPI, nota anche come memoria flash, si è diffusa nell'industria embedded ed è spesso utilizzata per l'archiviazione e il trasferimento di dati nei dispositivi portatili. Tra i dispositivi più comuni ci sono telefoni, tablet e lettori multimediali, ma anche dispositivi industriali come sistemi di sicurezza e prodotti medici. Le memorie flash sono particolarmente utili per le applicazioni di dati statici come le chiavette USB.
Anche le EEPROM sono molto comuni nelle applicazioni embedded e sono spesso utilizzate per memorizzare quantità minime di dati nei sistemi e nei dispositivi informatici ed elettronici.
Tipi di EEPROM e memorie flash
Esistono diversi tipi di EEPROM e di memoria flash. Le EEPROM supportano l'accesso sia seriale che parallelo. Le EEPROM seriali sono collegate tramite protocolli seriali come I2C o SPI. Per questo motivo, hanno un numero limitato di pin e possono essere utilizzate su un numero minimo di linee, in genere da due a quattro.
Le EEPROM parallele sono collegate tramite comunicazione parallela con un bus a 8 bit e richiedono ulteriori pin per il funzionamento, in genere da 28 a 32. Anche se le EEPROM parallele funzionano più velocemente di quelle seriali, le EEPROM seriali, comprese le EEPROM SPI e I2C, sono preferite per la loro semplicità e per l'uso diffuso di I2C e SPI in molti dispositivi.
Esistono anche diversi tipi di memoria flash, tra cui le più comuni sono le flash NAND e NOR. Sia la memoria NOR che quella NAND offrono vantaggi diversi per applicazioni specifiche. La memoria flash NOR offre velocità di lettura e capacità di accesso casuale più elevate, mentre la memoria flash NAND è più adatta alla scrittura e alla cancellazione rapida dei dati. La NAND flash è più comunemente utilizzata rispetto alla NOR flash perché è ottimizzata per le memorie ad alta densità e può raggiungere una dimensione del chip più piccola e un costo per bit più basso perché non ha capacità di accesso casuale.
Strumenti per dispositivi di memoria flash SPI ed EEPROM
Total Phase offre diversi strumenti per adattatori host che supportano la lettura, la scrittura, la cancellazione e la verifica di dispositivi di memoria flash ed EEPROM basati su SPI. A seconda della velocità e dell'applicazione, gli ingegneri dei sistemi embedded possono utilizzare l'adattatore host Aardvark I2C/SPI, l'adattatore host Cheetah SPI o la piattaforma seriale Promira per interfacciarsi a questi dispositivi di memoria.
