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DIGITAL MEMORY TECHNOLOGIES 44 - ELETTRONICA OGGI 491 - GENNAIO/FEBBRAIO 2021 Confronto tra le diverse tecnologie di memoria I progettisti di applicazioni di edge computing posso- no scegliere tra diverse tecnologie di memoria, ognu- na delle quali si differenzia in termini di prestazioni e compromessi (Tab. 1). La DRAM è la classica memoria di lavoro per vari tipi di processori durante l’esecuzio- ne del software. Si tratta di un dispositivo economico, relativamente lento (rispetto alla SRAM), consuma una quantità significativa di energia e conserva i dati solo in presenza di alimentazione. Inoltre, le celle di memoria DRAM sono soggette a dan- ni dovuti alle radiazioni. La SRAM è più veloce e più costosa della DRAM. Spes- so viene utilizzata come memoria cache per i proces- sori, mentre la DRAM costituisce la memoria principa- le. È la memoria caratterizzata dai consumi più elevati tra quelle menzionate nell’articolo e, al pari della DRAM, è una memoria volatile. Le celle SRAM sono anch’esse soggette a danni in presenza di radiazione e sia le DRAM che le SRAM garantiscono un’elevata endurance (durata utile). La EEPROM è una memoria non volatile che utilizza una tensione applicata esternamente per cancellare i dati. Le EEPROM sono lente, hanno una endurance li- mitata – in genere fino a un milione di cicli – e sono ca- ratterizzati da consumi abbastanza elevati. La EEPROM è attualmente quella meno utilizzata tra le tecnologie di memoria qui descritte. La Flash è una variante della EEPROM, con una capa- cità di memorizzazione sensibilmente maggiore e con velocità di lettura/scrittura più elevate, anche se anco- ra relativamente lenta. La Flash è economica e i dati sono in grado di “sopravvivere” allo spegnimento della memoria fino a 10 anni. Tuttavia, la Flash è più com- plessa da usare rispetto ad altre tipologie di memoria. I dati devono essere letti in blocchi e non possono es- L’ uso dell’edge computing sta aumentando rapidamente in una pluralità di applicazioni come ad esempio IIoT (Industrial IoT), roboti- ca, prodotti medicali, dispositivi indossabili e portatili, intelligenza artificiale e automotive. Si tratta di applica- zioni che hanno bisogno di una memoria non volatile caratterizzata da alta velocità, bassa latenza, consumi ridotti e di costo contenuto da utilizzare per la memo- rizzazione dei programmi e il backup dei dati. Sebbene siano disponibili molte opzioni, tra cui memorie SRAM (memorie statiche ad accesso casuale), DRAM (RAM dinamiche), memorie Flash e memorie EEPROM (me- morie programmabili di sola lettura cancellabili elet- tricamente), l’utilizzo di ciascuna di esse richiede il ricorso ad alcuni compromessi. I progettisti ora hanno a disposizione un’ulteriore op- zione: le memorie ad accesso casuale magnetoresi- stive (MRAM). I dispositivi MRAM, come suggerisce il nome, salvano i dati in elementi di memorizzazione magnetica e garantiscono un effettivo accesso casua- le, consentendo sia la lettura sia la scrittura in memo- ria in modo random. La loro struttura e il loro funzio- namento sono tali da assicurare bassa latenza, perdite ridotte, alto numero di cicli di scrittura e ritenzione dei dati per un lungo periodo, tutte caratteristiche essen- ziali nelle applicazioni di edge computing. In questo articolo verranno confrontate le prestazioni delle comuni tecnologie di memoria, tra cui EEPROM, SRAM e Flash con quelle delle MRAM ed esaminati i van- taggi dell’utilizzo di queste ultime in diverse applicazioni di edge computing. Dopo una descrizione delle memo- rie MRAM sviluppate da Renesas Electronics ( https:// www.digikey.it/it/supplier-centers/renesas-electronics- america ), verranno forniti alcuni suggerimenti per l’uti- lizzo delle MRAM e introdotta una piattaforma di valuta- zione utile per semplificare il lavoro dei progettisti. Grazie alle loro caratteristiche le memorie magnetoresistive consentono di migliorare l’affidabilità, ridurre le latenze e diminuire i consumi Rolf Horn Applications Engineer Digi-Key Electronics Utilizzo delle MRAM nelle applicazioni di edge computing