Lokale Speichertechnolgien für IoT Geräte
Datenflut des Internet der Dinge
Aufgrund des beispiellosen Wachstums von IoT-Geräten (Internet of Things) weltweit wurde eine Entwicklung neuer Technologien ausgelöst, wobei ein besonderer Schwerpunkt auf dem Speicher lag. Von den Geräten, die das Internet der Dinge ausmachen, wird erwartet, dass sie in den nächsten Jahren immer größere Datenmengen erzeugen. Entwickler müssen festlegen, wo diese Daten verarbeitet und gespeichert werden sollen. Neben Zahlreiche Online Cloud Speicher Lösungen sind immer noch lokale Speicherlösungen für den Einsatz in IoT Geräten notwendig.
Lokale Speicherlösungen
Aufgrund seiner robusten Lebensdauer sind loka Flash Speicher in IoT-Anwendungen, die die Speicherung kritischer Daten und Codes ermöglichen, äußerst wünschenswert. Herkömmliche Flash-Speicher werden aufgrund ihrer geringen Kosten, hohen Speicherdichte, dem Betrieb in großen Temperaturbereichen und der Architektur weiterhin in IoT-Anwendungen rund um GPS / Navigation sowie in Verbraucherprodukten wie Smartwachtes verwendet. Die Speichertechnologien bieten hohe Flexibilität und vor allem Zuverlässigkeit.
NOR & NAND
NOR Flash ist bei Anwendungen, die Codespeicherung erfordern, wie z. B. Home Gateway und Set-Top-Boxen, aufgrund seiner Fähigkeit, XIP-Anwendungen zu unterstützen, und seines geringen Standby-Stromverbrauchs sehr beliebt, während NAND besser für Datenspeicheranwendungen geeignet ist, die keine XIP-Unterstützung benötigen. Datenintensive IoT-Anwendungen wie intelligente USB-Treiber und tragbare IoT-Geräte erfordern billigeren Speicher und verwenden aufgrund der geringen Kosten und der höheren Speicherkapazität NAND-Flash.
| Characteristic | NAND Flash | NOR Flash |
|---|---|---|
| Cost per bit | Low | High |
| File storage use | Easy | Hard |
| Standby Power | High | Low |
| Active Power | Low | High |
| Read Speed | Low | High |
| Write Speed | High | Low |
| Capacity | High | Low |
| Code execution | Hard | Easy |
eMMC Speicher
Der IoT-Markt wird von kostengünstigen Geräten angetrieben, die Sensoren, Messgeräte, Roboter, tragbare Geräte und Produkte der Unterhaltungselektronik umfassen. Der eMMC-Speicher ist aufgrund seiner geringen Kosten und seiner Fähigkeit, als Ersatz für herkömmliche Speichermedien zu fungieren, für solche Anwendungen gut geeignet. Der eMMC-Standard wurde entwickelt, um das Design der Anwendungsschnittstelle zu vereinfachen, indem der Flash-Controller, der mit dem Flash-Speicher interagiert, im Speicher selbst bewegt wird. Das einfachere Design kommt IoT-Speicherentwicklern zugute, indem der Platzbedarf für Speichergeräte verringert und damit die Kosten gesenkt werden. Die eMMC 5.1-Spezifikation ermöglicht schnelle Übertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 400 MB / s und Kapazitäten von bis zu 128 GB.
UFS Speicher
eMMC erlebt eine hohe Konkurrenz durch UFS 2.0, das höhere Datenübertragungsgeschwindigkeiten und einen geringeren Stromverbrauch als eMMC bietet und häufig als Nachfolger des eMMC-Standards angesehen wird. Es wird erwartet, dass sowohl der eingebettete als auch der austauschbare Flash-Speicher in IoT-Geräten betrieben werden. Die Entwicklung von eMMC zu UFS bietet Vorteile in Bezug auf Leistung und geringen Stromverbrauch. Auf der Leistungsseite bietet es 600 MB / s im Vergleich zu 200 MB / s für eMMC, während es auf der Leistungsseite eine Leistungsreduzierung von 30% bis 55% bietet. Die höhere Leistung von UFS ist auch das Ergebnis von Architekturänderungen in der Verbindungsschicht. UFS verfügt über eine serielle und Vollduplex-Verbindung, während eMMC über eine parallele und eine Halbduplex-Schnittstelle verfügt, die den Betrieb mit höherer Geschwindigkeit und die effiziente Ausführung der Befehle blockierte.
Wie sieht die Zukunft von Speicherlösungen für IoT Geräte aus?
IoT-Anwendungen werden weiterhin die Entwicklung verschiedener Speichertechnologien vorantreiben, wobei jeder Anwendungstyp einzigartige Anforderungen stellt. Es ist jedoch klar, dass Kosten und Strom eine Herausforderung sein werden, da der Großteil der Expansion des IoT-Marktes von tragbaren Geräten angetrieben wird, wodurch eingebettetes NVM und externes NVM in Richtung zukünftiges Wachstum getrieben werden.
Entwicklung mit Flash Speicher - Debuggen und Programmieren
Moderne Flash Speicher sind komplexe ICs bei deren Entwicklung viele Protokollschichten betrachtet werden müsssen.
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