Thomas Bolz, Corporate Product Manager Standard Products de Rutronik nos explica en este artículo por qué las propiedades de ahorro de espacio y energía hacen que las memorias EEPROM sean la elección ideal en dispositivos móviles y aplicaciones de Internet de las Cosas (IoT). También resultan esenciales cuando se utiliza la detección de presencia en serie en los módulos de memoria de los ordenadores. Aquí, el factor clave es seleccionar la mejor EEPROM para cumplir los requisitos específicos de cada aplicación.
El almacenamiento de datos en la memoria
El interés por las aplicaciones weareables e IoT continúa creciendo. Los dispositivos móviles tienen un diseño cada vez más compacto y su vida útil y tiempos de espera son cada vez más largos.
Estos fenómenos también se reflejan en el desarrollo de módulos de memoria digital: los valores de rendimiento, densidad de almacenamiento, velocidad y vida útil siguen aumentando mientras que el consumo de energía cae. Debido a su tamaño reducido y la corriente operativa relativamente baja, las memorias flash y EEPROM (electrically erasable programmable read-only memories – memorias de solo lectura programables y borrables eléctricamente) ahora son los chips de memoria más utilizados en IoT, wearables, etc.
Las EEPROM son memorias semiconductoras que constan de transistores de efecto campo (FET) interconectados con puertas flotantes (Figura 1). Son extremadamente pequeñas, pueden rendir con tensiones bajas y consumen muy poca energía. Además, permiten una operación multi-byte y tienen un número reducido de pines.
Las memorias se programan mediante la carga de la puerta flotante del transistor (Figura 2). Los datos escritos se representan con un patrón de bits de puertas cargadas y no cargadas. Se pueden leer tantas veces como sea necesario a través de las conexiones de drenador-fuente (drain–source) de los transistores, con la tensión operativa normal muy por debajo de la tensión de programación durante el proceso de lectura real.
Figura 2: Las memorias se programan (izquierda) mediante la carga de la puerta flotante. Si fuera necesario, se puede aplicar un mayor pulso de tensión (derecha) para despejar la carga. Los datos escritos están representados por un patrón de bits de puertas cargadas y descargadas.
Las EEPROM son módulos de memoria no volátil. El periodo de retención típico de los datos almacenados supera los diez años. Sin embargo, lleva mucho más tiempo programar una EEPROM que una memoria flash, dado que los datos se escriben o borran byte a byte y no como bloques completos de datos. La ventaja: los desarrolladores pueden prestar toda su atención a determinadas partes si fuera necesario. Sólo se requiere una fuente de alimentación externa, ya que la tensión más alta demandada para programar/borrar se genera internamente. Los ciclos de resistencia máximos (típicos) varían entre 10.000 y un millón.
Estas memorias se utilizan allí donde se necesite almacenar y mantener disponibles volúmenes de datos más pequeños durante mayores intervalos en periodos de tiempo más largos. Además de las memorias de número de llamada en los teléfonos, también se pueden encontrar en, por ejemplo, tarjetas de memoria y microcontroladores. Otras aplicaciones abarcan discos duros de estado sólido (SSD), BIOS (basic input/output system – sistema básico de entrada/salida) en ordenadores o módulos de memoria RAM, donde conservan los datos de configuración o los parámetros requeridos para su funcionamiento.
