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EEPROM 메모리 기술이란?

EEPROM 메모리 기술이란?


EEPROM은 E라고도합니다.2PROM은 수년간 사용되어 온 반도체 메모리 칩의 한 형태입니다. 이니셜 EEPROM은 Electrically Erasable Programmable Read Only Memory를 나타내며 작동 방법에 대한 통찰력을 제공합니다.

EEPROM은 데이터의 개별 바이트를 지우고 다시 프로그래밍 할 수있는 비 휘발성 메모리의 한 형태입니다.

EEPROM의 개발

EEPROM / E2PROM 기술은 비 휘발성 반도체 메모리 칩의 첫 번째 형태 중 하나였습니다. 1970 년대 후반과 1980 년대에 널리 퍼진 표준 EPROM 기술에서 개발되었습니다. 이러한 EPROM 메모리는 일반적으로 기계 소프트웨어를 사용하여 프로그래밍 한 다음 나중에 소프트웨어를 변경해야하는 경우 칩을 UV 광선에 노출시켜 지울 수 있습니다.

삭제 프로세스는 1 시간 정도 걸렸지 만 개발 환경에서는 상당히 수용 가능했습니다. 그러나 이러한 반도체 메모리는 전기적으로 지울 수 없었고 완전히 전기적 배열이 더 편리했을 것입니다.

1983 년에 George Perlegos가 이끄는 Intel의 개발 그룹은 기존 EPROM 기술을 기반으로 한 기술을 개발했습니다. 기존 EPROM 구조에 추가하여 새로운 EEPROM 메모리를 전기적으로 지우고 프로그래밍 할 수 있습니다. 시장에 출시 된 최초의 EEPROM 장치는 Intel 2816입니다.

나중에 EEPROM 개발 경험이있는 많은 사람들이 인텔을 떠나 추가 EEPROM 기술 및 기타 반도체 메모리 장치를 개발 및 제조하는 Seeq Technology라는 새 회사를 설립했습니다.

EEPROM / E 란?2PROM

EEPROM 메모리의 장점은 저장된 데이터가 비 휘발성이라는 사실을 제외하고는 데이터를 읽고 지우고 데이터를 쓸 수 있다는 것입니다. 데이터를 지우려면 상대적으로 높은 전압이 필요하고 초기 EEPROM에는 외부 고전압 소스가 필요했습니다. 이러한 메모리 칩의 최신 버전은 EEPROM만을위한 추가 전원을 갖는 많은 회로 설계의 어려움을 인식하고 EEPROM 칩 내에 고전압 소스를 통합했습니다. 이러한 방식으로 메모리 장치는 단일 전원에서 실행될 수 있으므로 EEPROM을 사용하는 전체 회로의 비용을 상당히 줄이고 설계를 단순화 할 수 있습니다.

EEPROM을 사용할 때 읽기 및 쓰기주기가 RAM에서 경험하는 것보다 훨씬 느리게 수행된다는 점을 기억해야합니다. 따라서 전체 시스템의 작동을 방해하지 않도록 EEPROM 메모리에 저장된 데이터를 사용할 필요가 있습니다. 일반적으로 여기에 저장된 데이터는 시작할 때 다운로드 할 수 있습니다. 쓰기 및 지우기 작업은 바이트 단위로 수행된다는 점에 유의해야합니다.

EEPROM 메모리는 EPROM 메모리 기술에서 사용하는 것과 동일한 기본 원리를 사용합니다. 사용할 수있는 여러 가지 다른 메모리 셀 구성이 있지만 각 메모리 셀 뒤에있는 기본 원리는 동일합니다.

종종 메모리 셀은 두 개의 전계 효과 트랜지스터로 구성됩니다. 이들 중 하나는 저장 트랜지스터입니다. 이것은 플로팅 게이트라고 불리는 것을 가지고 있습니다. 전자가이 게이트에 갇히도록 만들 수 있으며 전자의 존재 여부는 거기에 저장된 데이터와 동일합니다.

일반적으로 메모리 셀에있는 다른 트랜지스터는 액세스 트랜지스터로 알려진 것이며 EEPROM 메모리 셀의 작동 측면에 필요합니다.

직렬 및 병렬 EEPROM 메모리

전체 EEPROM 메모리 장치 제품군에는 두 가지 주요 메모리 유형을 사용할 수 있습니다. 메모리 장치가 작동하는 실제 방식은 풍미 또는 메모리 유형 및 전기 인터페이스에 따라 다릅니다.

  • 직렬 EEPROM 메모리 : 직렬 EEPROM 또는 E2PROM은 핀 수가 적기 때문에 작동하기가 더 어렵고 직렬 방식으로 작업을 수행해야합니다. 데이터가 직렬 방식으로 전송되기 때문에 병렬 EEPROM보다 훨씬 느립니다.

    몇 가지 표준 인터페이스 유형이 있습니다. SPI, I2C, Microwire, UNI / O 및 1-Wire는 다섯 가지 일반적인 유형입니다. 이러한 인터페이스는 작동을 위해 1 ~ 4 개의 제어 신호가 필요합니다. 일반적인 EEPROM 직렬 프로토콜은 OP-Code Phase, Address Phase 및 Data Phase의 세 단계로 구성됩니다. OP 코드는 일반적으로 EEPROM 장치의 직렬 입력 핀에 대한 첫 번째 8 비트 입력입니다 (또는 대부분의 I²C 장치에서 암시 적). 디바이스의 깊이에 따라 8 ~ 24 비트의 주소 지정이 뒤 따르고 데이터 읽기 또는 쓰기가 이어집니다.

    이러한 인터페이스를 사용하면 이러한 반도체 메모리 장치가 8 핀 패키지에 포함될 수 있습니다. 이러한 메모리 장치 용 패키지를 매우 작게 만들 수있는 결과가 가장 큰 장점입니다.

  • 병렬 EEPROM 메모리 : 병렬 EEPROM 또는 E2PROM 장치에는 일반적으로 8 비트 폭의 버스가 있습니다. 이와 같은 병렬 버스를 사용하면 많은 소형 프로세서 애플리케이션의 전체 메모리를 처리 할 수 ​​있습니다. 일반적으로 장치에는 칩 선택 및 쓰기 보호 핀이 있으며 일부 마이크로 컨트롤러는 소프트웨어 저장을위한 통합 병렬 EEPROM을 사용합니다.

    병렬 EEPROM의 작동은 유사한 직렬 EEPROM 또는 E의 작동보다 빠릅니다.2PROM 및 작동은 동등한 직렬 EEPROM보다 간단합니다. 단점은 병렬 EEPROM이 더 많은 핀 수로 인해 더 크다는 것입니다. 또한 편의성과 비용으로 인해 직렬 EEPROM 또는 Flash를 선호하는 인기가 감소하고 있습니다. 오늘날 플래시 메모리는 동등한 비용으로 더 나은 성능을 제공하는 반면 직렬 EEPROM은 작은 크기의 장점을 제공합니다.

EEPROM 메모리 오류 모드

EEPROM 기술의 주요 문제점 중 하나는 전반적인 신뢰성입니다. 이것은 또한 다른 유형의 메모리가 훨씬 더 나은 수준의 신뢰성을 제공 할 수 있기 때문에 사용을 감소시킵니다. 이러한 메모리 장치가 실패 할 수있는 두 가지 주요 방법이 있습니다.

  • 데이터 보존 시간 : 특히 EEPROM에 전자 장비 항목의 작동에 필요한 소프트웨어가 포함 된 경우 데이터 보존 시간이 매우 중요합니다. 부팅 소프트웨어 등. 데이터 보존 기간은 EEPROM, E2PROM은 저장 중에 플로팅 게이트에 주입 된 전자가 완벽한 절연체가 아니기 때문에 절연체를 통해 표류 할 수 있기 때문입니다. 이로 인해 플로팅 게이트에 저장된 모든 전하가 손실되고 메모리 셀이 지워진 상태로 되돌아갑니다. 이 문제가 발생하는 데 걸리는 시간은 매우 길며 제조업체는 온도가 영향을 미치지 만 대부분의 장치에 대해 일반적으로 10 년 이상의 데이터 보존을 보장합니다.
  • 데이터 내구성 : EEPROM 메모리의 재기록 동작 중에 메모리 셀의 플로팅 게이트 트랜지스터의 게이트 산화물이 점차적으로 포획 된 전자를 축적하는 것으로 밝혀졌습니다. 이러한 갇힌 전자와 관련된 전기장은 플로팅 게이트에서 원하는 전자의 전기장과 결합됩니다. 결과적으로 플로팅 게이트에 전자가없는 상태는 여전히 잔류 장을 가지고 있으며, 더 많은 전자가 포획 될수록 이것이 상승함에 따라 결국 0 상태에 대한 임계 값을 구별 할 수없는 상태가 상승합니다. 감지되고 셀이 프로그래밍 된 상태에 있습니다. 제조업체는 일반적으로 최소 다시 쓰기 횟수를 1,000 만 이상으로 지정합니다.

이러한 오류 및 수명 메커니즘에도 불구하고 EEPROM은 여전히 ​​널리 소송을 제기하고 있으며 성능은 일반적으로 대부분의 응용 프로그램에서 만족 스럽습니다. 수명이 10 년을 초과 할 가능성이없고 읽기 / 쓰기주기 수가 제한되는 영역의 경우 EEPROM이 매우 잘 작동합니다. 또한 성능은 설계 내에서 분명히 의존해서는 안되지만 제조업체가 최소값을 명시 할 수 있습니다.

플래시 메모리가 EEPROM / E에서 인계되었지만2많은 영역에서 PROM, 이러한 형태의 메모리 기술은 일부 영역에서 여전히 사용됩니다. 일부 메모리 형식으로는 수행 할 수없는 단일 바이트 데이터를 지우거나 쓸 수있는 기능이 있습니다. 전체 블록을 지우거나 써야합니다. 따라서 EEPROM은 여전히 ​​다양한 응용 분야에서 사용되고 있습니다.


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