Требования

К промышленным и коммерческим микросхемам памяти предъявляются разные требования. Потребительские ИС памяти рассчитаны на меньшее количество циклов записи и большее время хранения данных. Для промышленных микросхем наиболее важным параметром является износоустойчивость.

Для потребителя определяющим фактором является низкая стоимость, а в промышленных приложениях ценится быстродействие и надежность.

Характеристики

Промышленные и коммерческие ИС различаются по характеристикам: скорость программирования, скорость передачи, износоустойчивость, рабочий диапазон температур. Промышленные микросхемы NAND выдерживают большее количество циклов записи и стирания, и имеют короткую задержку чтения.

Износоустойчивость промышленной флэш-памяти гораздо выше, чем коммерческой. Кроме того, потребителя редко интересует износоустойчивость, в то время как для промышленных систем знать ее необходимо, поскольку она входит в расчеты. В свою очередь для потребителя важно, насколько долго данные могут храниться. В промышленных системах данные не требуют длительного хранения, они регулярно обновляются.

Для потребителя важна емкость ИС, а для промышленных применений – допустимое количество перезаписи в день. Такой параметр, как вероятность записи ошибочного бита (BER — bit error rate) также не имеет значения для потребителя, однако является ключевым при проектировании промышленного флэш-контроллера. Цена ошибки разительна: если неправильно отобразится пиксель на фотографии, это вряд ли будет заметно. Потеря одного бита данных на предприятии может привести к потере многомиллионного контракта.

Диапазон рабочих температур промышленной флэш-памяти шире, чем потребительской. Он составляет от -40 до +85°C при температуре хранения от -50 до +95°C. Для коммерческой ИС он составляет от 0 до +70°C при температуре хранения от -20 до +80°C. Характеристики влажности и атмосферного давления у обоих типов памяти практически одинаковы: 5-95 % (10-90 %) влажности без конденсации и 21 тыс. метров над уровнем моря.

Микросхемы выпускаются в металлическом или пластмассовом корпусе. Микросхемы в металлическом корпусе имеют ударную прочность 1500 g и выдерживают вибрации до 15 g или падение с высоты 1,5 м.

Для флэш-памяти в пластмассовом корпусе данные о механической прочности обычно не указаны. Металлический корпус позволяет обеспечить для промышленной флэш-памяти высокий уровень защиты от проникновения воды и пыли, вплоть до классов защиты IP54 и IP68. Улучшить степень механической и электрической защиты позволяет нанесение на печатную плату и микросхемы специального конформного покрытия, которое не применяется в бытовых устройствах флэш-памяти.

Интерфейсы

Существует две разновидности быстродействующих NAND. Компании Toshiba и Samsung, два ведущих производителя микросхем памяти, используют режим Toggle Mode.

Диаграмма протокола Toggle Mode (кликните для увеличения)

Назначение сигналов в протоколе Toggle Mode