NVRAM の

nvSRAM は不揮発性ランダムアクセスメモリ(NVRAM)の一種です。 ^{[1] [2] nvSRAM は、} EEPROMなどの不揮発性ストレージをSRAM チップに追加することで、基本的な SRAM の機能を拡張します。動作中、データは高速アクセスで SRAM 部分に書き込まれ、そこから読み取られます。その後、必要に応じて、SRAM 内のデータを低速で不揮​​発性ストレージに保存したり、そこから取得したりできます。

nvSRAM は、バッテリ バックアップの静的ランダム アクセス メモリ (BBSRAM) を急速に置き換えている高度な NVRAM テクノロジの 1 つであり、特にバッテリ不要のソリューションと SRAM 速度での長期保持を必要とするアプリケーションで使用されています。nvSRAM は、ネットワーク、航空宇宙、医療など、データの保存が重要でバッテリが実用的でない さまざまな状況で使用されています^{[3] 。}

nvSRAM は EPROM や EEPROM ソリューションよりも高速です。^{[引用が必要]}

データの読み取りと書き込みを行う際、nvSRAM は標準の非同期 SRAM とまったく同じように動作します。接続されたプロセッサまたはコントローラは、8 ビットのSRAM インターフェイスのみを認識します。追加された STORE 操作により、SRAM アレイ内のデータが不揮発性部分に格納されます。Cypress および Simtek nvSRAM には、不揮発性領域にデータを格納する 3 つの方法があります。次のとおりです。

1. 自動保存: データ メイン電圧源がデバイスの動作電圧を下回ると自動的に実行されます。この状態になると、電源制御がV _CCからコンデンサに切り替わります。コンデンサは、SRAM の内容を不揮発性部分に保存するのに十分な時間、チップに電力を供給します。
2. ハードウェア ストア: HSB (ハードウェア ストア ビジー) ピンは、外部から不揮発性ハードウェア ストア操作を開始します。不揮発性ハードウェア ストア サイクルを要求する HSB 信号の使用はオプションです。
3. ソフトウェア ストア: 特定の一連の操作によって開始されます。定義された操作が順番に実行されると、ソフトウェア ストアが開始されます。

SONOS は、 EEPROMやフラッシュ メモリなどの不揮発性メモリで使用されるMOSFETの断面構造です。nvSRAM は、SONOS テクノロジ^[4]で標準 SRAM セルと EEPROM セルを組み合わせて、高速な読み取り/書き込みアクセスと、電源なしで 20 年間のデータ保持を実現します。SRAM セルは EEPROM セルと 1 対 1 でペアになっています。nvSRAM は CMOS プロセスであり、EEPROM セルには不揮発性ストレージを提供する SONOS スタックがあります。通常の電源が投入されている場合、デバイスは標準 SRAM と同様に見え、動作します。ただし、電源が落ちた場合、各セルの内容は SRAM セルの上に配置された不揮発性要素に自動的に保存されます。この不揮発性要素は、標準 CMOS プロセス テクノロジを使用して、標準 SRAM の高性能を実現します。さらに、SONOS テクノロジは信頼性が高く、100 万回の STORE 操作をサポートします。

SONOSメモリ^[5]は、電荷蓄積層としてトラップを備えたシリコン窒化物などの絶縁層を使用します。窒化物内のトラップは、チャネルから注入されたキャリアを捕捉し、電荷を保持します。このタイプのメモリは、「電荷トラップメモリ​​」とも呼ばれます。電荷蓄積層は絶縁体であるため、このストレージメカニズムは本質的にトンネル酸化物の欠陥の影響を受けにくく、データ保持に対してより堅牢です。SONOSでは、酸化物-窒化物-酸化物(ONO)スタックは、ONO形成における堆積パラメータを制御することにより、消去およびプログラム操作中の電荷トラッピング効率を最大化し、保持中の電荷損失を最小限に抑えるように設計されています。

SONOSテクノロジーの利点:

• フローティングゲートMOSFETに比べてプログラム/消去操作に必要な電圧が低い
• トンネル酸化膜の欠陥に対する感受性が低い
• 堅牢なデータ保持

• データロギング
• POS端末/スマート端末

  端末は支払い取引記録をローカルに保存して後で処理できるため、遅延や侵入の脆弱性が軽減されます。

• 自動車 クラッシュボックス
• 医療機器
• ハイエンドサーバー
• BBSRAM用バッテリーが使用できない環境
• 現場サービスが不可能なリモートデバイス

• nvSRAM 製品サイト | Cypress Semiconductor
• APP2372: バッテリーバックアップ NV SRAM と NOVRAM の比較 | Maxim Integrated
• MRAM が nvSRAM に取って代わる | Everspin Technologies Inc.