A causa della crescita senza precedenti dei dispositivi dell'Internet delle Cose (IoT) in tutto il mondo, si è innescato uno sviluppo di nuove tecnologie, con particolare attenzione allo storage. Si prevede che nei prossimi anni i dispositivi che compongono l'Internet delle cose genereranno quantità di dati sempre maggiori. Gli sviluppatori devono stabilire dove questi dati verranno elaborati e archiviati. Oltre alle numerose soluzioni di archiviazione online su cloud, le soluzioni di archiviazione locale sono ancora necessarie per l'utilizzo nei dispositivi IoT.
Grazie alla loro robusta durata, le memorie flash Loca sono molto richieste nelle applicazioni IoT che consentono di memorizzare dati e codici critici. Le memorie flash tradizionali continuano a essere utilizzate nelle applicazioni IoT di GPS/navigazione e nei prodotti di consumo come gli smartwatch, grazie al loro basso costo, all'elevata densità di archiviazione, al funzionamento in ampi intervalli di temperatura e all'architettura. Le tecnologie di memoria offrono un'elevata flessibilità e soprattutto affidabilità.
La memoria flash NOR è popolare per le applicazioni che richiedono l'archiviazione di codici, come i gateway domestici e i set-top box, grazie alla sua capacità di supportare le applicazioni XIP e al suo basso consumo energetico in standby, mentre la NAND è più adatta per le applicazioni di archiviazione dati che non richiedono il supporto XIP. Le applicazioni IoT ad alta intensità di dati, come gli smart driver USB e i dispositivi IoT portatili, richiedono una memoria più economica e utilizzano la NAND flash grazie al suo basso costo e alla maggiore capacità di archiviazione.
| Caratteristiche | Flash NAND | NOR Flash |
|---|---|---|
| Costo per bit | Basso | Alto |
| Utilizzo dell'archiviazione di file | Facile | Difficile |
| Potenza in standby | Alta | Bassa |
| Potenza attiva | Bassa | Alta |
| Velocità di lettura | Bassa | Alta |
| Velocità di scrittura | Alta | Bassa |
| Capacità di scrittura | Alta | Bassa |
| Esecuzione del codice | Difficile | Facile |
Il mercato IoT è guidato da dispositivi a basso costo che includono sensori, contatori, robot, dispositivi indossabili e prodotti di elettronica di consumo. La memoria eMMC è adatta a queste applicazioni grazie al suo basso costo e alla capacità di sostituire i supporti di archiviazione tradizionali. Lo standard eMMC è stato sviluppato per semplificare la progettazione dell'interfaccia dell'applicazione spostando il controller flash che interagisce con la memoria flash all'interno della memoria stessa. Il design più semplice è vantaggioso per gli sviluppatori di memorie IoT in quanto riduce lo spazio necessario per i dispositivi di archiviazione e quindi i costi. Le specifiche eMMC 5.1 consentono velocità di trasferimento fino a 400 MB/s e capacità fino a 128 GB.
l'eMMC sta subendo la forte concorrenza dell'UFS 2.0, che offre una velocità di trasferimento dati più elevata e un consumo energetico inferiore rispetto all'eMMC ed è spesso visto come il successore dello standard eMMC. Si prevede che sia la memoria flash incorporata che quella rimovibile saranno utilizzate nei dispositivi IoT. L'evoluzione da eMMC a UFS offre vantaggi in termini di prestazioni e basso consumo energetico. Dal punto di vista delle prestazioni, offre 600 MB/s rispetto ai 200 MB/s dell'eMMC, mentre dal punto di vista del consumo energetico offre una riduzione del 30%-55%. Le prestazioni più elevate di UFS sono anche il risultato di cambiamenti architettonici nel livello di collegamento. L'UFS ha un collegamento seriale e full duplex, mentre l'eMMC ha un'interfaccia parallela e half duplex, che blocca il funzionamento a velocità superiore e l'esecuzione efficiente dei comandi.
Le applicazioni IoT continueranno a guidare lo sviluppo di diverse tecnologie di archiviazione, con ogni tipo di applicazione che presenta requisiti unici. Tuttavia, è chiaro che i costi e la potenza rappresenteranno una sfida, dato che la maggior parte dell'espansione del mercato IoT è guidata dai dispositivi indossabili, spingendo la NVM incorporata e la NVM esterna verso una crescita futura.
Le moderne memorie flash sono circuiti integrati complessi che richiedono la considerazione di molti livelli di protocollo durante il loro sviluppo.
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