綠色環(huán)保存儲器[廣州電子產(chǎn)品]

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綠色環(huán)保存儲器[廣州電子產(chǎn)品]：

鑒于環(huán)境問題越來越受到人們的廣泛關(guān)注，全球電子行業(yè)已開始致力于在市場上推出低能耗的產(chǎn)品。白色家電的能耗等級是人們關(guān)注的銷售數(shù)據(jù)，參考能耗的高低有助于控制電費(fèi)；現(xiàn)在，我們更意識到能耗低不僅可以降低電費(fèi)，而且還有助于環(huán)保。

設(shè)計工程師都正努力地降低產(chǎn)品的功耗，希望讓產(chǎn)品在整個生命周期（如25年）只需要一個電池即可。而目前的發(fā)展趨勢是：超低功耗正為幾乎不需要電池的新產(chǎn)品種類開路，并以“能量收成”的概念為基礎(chǔ) (即從環(huán)境中取得能量來為產(chǎn)品供電)。

這些產(chǎn)品的關(guān)鍵是能夠以極低的功耗進(jìn)入休眠狀態(tài)，其功耗之低就像設(shè)備基本上關(guān)機(jī)，因為即使休眠狀態(tài)也會消耗功率。而且只要產(chǎn)品在重啟時能夠記憶其狀態(tài)，關(guān)機(jī)就不成問題。因此，具較低工作電流與高寫入耐用性的非易失性存儲器應(yīng)運(yùn)而生。具備這些特點(diǎn)的存儲器，就可以生產(chǎn)出不需要插電及更換新電池的設(shè)備。

針對這些要求，我們看看非易失性串行存儲器技術(shù)，即用于存儲配置數(shù)據(jù)的通用存儲器結(jié)構(gòu)的功耗。此處比較了 f-ram (鐵電存儲器)、eeprom與閃存三種技術(shù)。因為閃存只能使用串行外設(shè)接口（spi），我們將它與spi版本的eeprom與f-ram進(jìn)行比較。

為了此項研究，我們計算和比較了每種存儲器技術(shù)執(zhí)行寫入與擦除所耗用的能量。能量是一種很好的比較方法，因為它考慮了任務(wù)的持續(xù)時間及執(zhí)行任務(wù)所需的電能。

能量=功率×?xí)r間。使用公式“功率=伏特×安培”來代替功率，可以得到“能量=伏特×安培×?xí)r間”。

我們選擇對寫入與擦除進(jìn)行比較，因為這三種存儲器技術(shù)在這些任務(wù)中差別最大，而讀入過程即使在工作速度、電壓及電流消耗不同時，對每種技術(shù)來說也都大致相同。有人可能認(rèn)為，串行接口的速度在此處起到重要的作用，然而，當(dāng)以不同的spi總線速度對相同部分進(jìn)行重復(fù)計算時，所消耗的總能量大致保持不變 (我相信愛因斯坦的能量守恒定律在此處適用)。

為了消除任何與計算spi總線開銷有關(guān)的問題 (比如發(fā)布命令與建立地址)的影響，我們采用了可觀的數(shù)據(jù)量，準(zhǔn)確的說是64kb，進(jìn)行比較。

此外，eeprom與閃存技術(shù)采用頁面緩沖器，讓更大數(shù)量的數(shù)據(jù)可同時寫入，從而加快寫入過程。當(dāng)數(shù)據(jù)量是頁的整數(shù)時，這些頁的效率最高。f-ram 沒有頁面緩沖器，因為它能夠以與spi總線輸送數(shù)據(jù)同樣快的速度寫入數(shù)據(jù)。

f-ram與eeprom沒有擦除時間，閃存則需要相當(dāng)長的時間來擦除扇區(qū)。因此，我們將比較它需要多長時間來擦除64kb數(shù)據(jù)及寫入新數(shù)據(jù)。

最后，必須知道制造商提到功耗時并不是使用一致的標(biāo)準(zhǔn)。某些設(shè)備可能指定在vcc=1.8v下工作，但其資料表提供的卻是vcc=2.5v。此處所用的數(shù)值是資料表中規(guī)定的最差情況數(shù)值。

串行數(shù)據(jù)閃存擦除頁/扇區(qū)時，需要耗用大量的能量，因為這些操作耗時較長。eeprom與閃存使用輪詢 (polling) 技術(shù)，而不是等待一段最差情況所需的時間來完成操作，從而減少了兩者的能量要求。資料表沒有清楚顯示當(dāng)寫入/擦除完成時，寫入/擦除周期中消耗的電流是否自動逐步減少或是否繼續(xù)。

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