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ELETTRONICA OGGI 497 - OTTOBRE 2021 33 DIGITAL NOR FLASH Fig. 2 - La differenza nelle dimensioni del package tra un package WLCSP (Wafer Level Chip Scale Package) di un dispositivo di 8Mbit ed uno di 128 Mb può essere piuttosto significativa, soprattutto se lo spazio disponibile è una variabile critica embedded che vuole perseguire un approccio sistemico. Ad esempio, in una tipica abitazione sarà presente un gran numero di sistemi embedded conMCU a 8 bit, 16 bit o anche 32 bit. La maggior parte di questi sistemi non richiede una grande quantità di codice e la NOR Flash spesso fornisce il codice del programma, i dati e i parametri di calibrazione, i registri degli eventi e altro ancora. Anche se molti MCU sono dotati di flash integrata per effettuare questi compiti, ci sono situazioni, come nel caso riportato nella figura 1, in cui ha più senso utilizzare la NOR Flash esterna. Le ragioni più comuni indicate sono il bilancio tra costo totale della BOM (Bill Of Material) del sistema rispetto alle dimensioni della Flash del microcontrollore offerto, la mancata corrispondenza della funzione delmicrocontrollore rispetto alle dimensioni della Flash integrata, tempi di re-flashing (ovverodi reinstallazionediunfirmwarespecifico)piùrapidi per i set di test durante la produzione in linea, re-flashing del sistema per gli aggiornamenti sul campo e altro ancora. Inoltre, i circuiti ASIC (Application-Specific Integrated Circuit) con basso numero di gate, come FPGA (Field- Programmable Gate Array) e CPLD (Complex Programmable LogicDevice) utilizzanounaNORFlashdi piccoledimensioni per la programmazione dell’applicazione, il codice di avvio (boot code) e l’escuzione sul posto (XiP - Execute-in-Place). Gli IC di memoria NOR Flash sono la soluzione ideale per le applicazioni XIP dato che garantiscono un basso consumo energetico in standby e sono direttamente accessibili utilizzando un’interfaccia seriale standard come SPI. Disponibili in package a 8 pin, come 8-lead SOIC e 8-contact WDFN (6 mm x 5 mm), i dispositivi di memoria NOR Flash a bassa densità sono anche molto efficienti in termini di occupazione di spazio sulla scheda. Per applicazioni con spazio limitato sulla scheda, come a esempio uno spazzolino elettrico, un package WLCSP (Wafer Level Chip Scale Package) garantisce un notevole risparmio di spazio (quasi il 69%) come mostrato nella figura 2. Tempi di re-flashing più veloci Sebbene Microchip sia come già accennato in precedenza un fornitore di memoria non tradizionale, produce quantità elevate di memoria Flash. Ogni anno vengono consegnati miliardi di microcontrollori, tra cui numerose versioni con memoria Flash. Inoltre, grazie a una specifica tecnologia denominata SuperFlash è possibile conseguire significativi vantaggi dal punto di vista sia tecnico sia strategico. In una SuperFlash le celle di memoria Flash sono strutturate per fornire i tempi di cancellazione più rapidi oggi disponibili, vale a dire con tempi di cancellazione dei blocchi 20 volte più veloci e cancellazione completa del chip 1000 volte più veloce. Sebbene il re-flashing di una Flash NOR non sia comune nel settore dei principali fornitori di memoria NOR Flash, ciò può rappresentare un enorme vantaggio nel caso dei piccoli sistemi embedded, in quanto permette di ridurre i costi di produzione (mediante il re-flashingdell’immagine della memoria sulla linea di produzione per migliorare la copertura dei test di sistema) e di aggiornare in tempi brevi un sistema sul campo, a fronte di consumi contenuti. Tornando al confronto con un dispositivo da 128 Mbit, una NOR Flash da 128 Mbit (senza tecnologia SuperFlash) ha un tipico tempomassimo di cancellazione del blocco compreso tra 0,7 e 1 secondo. Per contro, una NOR Flash da 8Mbit (con i miglioramenti apportati dalla tecnologia SuperFlash) è caratterizzata da un tempo di cancellazione massimo del blocco di soli 25 ms (30 volte più veloce). Oltre al risparmio di tempo, la differenza di consumo nella cancellazione/ riscrittura è di ~800 ms * 33 mA relativamente a ogni cancellazione di blocco per un ciclo di riscrittura. Integrare le NOR Flash nei nuovi progetti In qualità di azienda di riferimento nelle soluzioni di controllo embedded, intelligenti, connesse e sicure, Microchip Technology ha una visione privilegiata su molti dei componenti che costituiscono un sistema embedded, tra cui le memorie NOR Flash. Al fine di consentire l’implementazione di progetti che devono essere caratterizzati da una vita utile di decine di anni, la società ha posto in essere una prassi consolidata per garantire la disponibilità di prodotti fino al momento in cui i clienti non necessiteranno di prodotti sostitutivi. Mentre alcuni fornitori potrebbero uscire dal settore dei prodotti di memoria Flash NOR o dichiararne l’EOL, la strategia adottata da Microchip può garantire la disponibilità di tali memorie per applicazioni che prevedono piccoli, medi e persino grandi volumi di produzione. Questa longevità garantisce che i clienti possano ottenere i componenti di cui il sistema embedded ha bisogno per tutto il tempo in cui sarà necessario.