NV-SRAM与BBSRAM之间的比较

宇芯电子

随着无铅技术在全球的推广，NV-SRAM成为NVRAM的普遍选择。本篇文章主要介绍了NV-SRAM与电池供电SRAM（BBSRAM）相比所具有的优点。

BBSRAM是什么？
BBSRAM又称BatRAM，它是嵌入式单封装中多个芯片和电池元件的组合。电池可以集成在封装中，同集成在塑料DIPS中相似。还可以将该电池安装在封装顶层上，然后机械地添加一个类似于SOIC中使用的上盖。按照访问其他SRAM的方式访问BBSRAM。当供电电压（VCC）低于指定电压电平时，内部电池将被打开以维持存储器中的内容，直到VCC返回到有效条件为止。

NV-SRAM是什么？
赛普拉斯NV-SRAM是一种快速静态RAM（SRAM），且每个存储器单元中都包含非易失性单元。采用SONOS技术，可以将嵌入式非易失性单元制造成世界上最可靠的非易失性存储器。SRAM能够实现无限次的读写周期，同时独立的非易失性数据则被存储在高度可靠的SONOS单元内。断电时通过使用VCAP引脚上连接的小型电容上保存的电荷，将数据从SRAM中自动转移到非易失性单元中（自动存储操作）。加电时数据会从非易失性存储器单元重新存储到SRAM内（加电回读操作）。“存储”和“回读”操作也可以在软件控制下执行。

NV-SRAM的优点
同一个多组件的解决方案相比，NV-SRAM是一个单片解决方案，它带有一个小型的外部电容。因此与BBSRAM解决方案相比，它的优点更多。

nvSRAM的优点	说明
低成本	单片解决方案的制造成本低于多组件的解决方案成本。如果使用 nvSRAM，便不再需要电池，从而可以降低成本。
高可靠性	电池的寿命是有限的。此外，对于外部电池封装，腐蚀和卡子移位（外部硬件，用于保持电池的位置）会降低其可靠性。
更小的电路板空间和厚度	BBSRAM 明显比 nvSRAM 厚且大，因为电池会被放置在封装内或附加到封装中。
提高生产能力	nvSRAM 能够提高生产能力，因为不需要监视电池余量，并且无需关心电池的保质期。
符合 RoHS 标准	不带电池的 nvSRAM 符合 RoHS 标准，而 BBSRAM 则不符合。
更高性能	BBSRAM 的访问时间为 70 ns ~ 100 ns。nvSRAM 的访问时间被指定为 20 ns ~ 45 ns。

BBSRAM内部
一个BBSRAM包括三个主要组件：标准的SRAM、电压传感器和开关芯片，以及锂电池。每个BBSRAM模块都具有一个自带的锂电池和控制电路（用于监控VCC，以免发生超出容差范围）。如果发生这种情况下锂电池会自动打开，并且写保护功能会被无条件使能，以避免破坏数据。可执行的写周期次数不受限制，并且不需要支持微处理器接口的其他电路。图1显示的是BBSRAM的框图。

图1.BBSRAM框图

NV-SRAM内部
NV-SRAM技术就是将SRAM和EEPROM技术结合在同一个芯片上。每一个SRAM单元都包含一个非易失性EEPROM元件。在SRAM模式下，存储器作为普通的静态RAM使用，其操作速率则为SRAM速度。在非易失性模式下，SRAM数据将从EEPROM并行传输/回读或并行传输/回读到EEPROM内。使用SONOS（硅-氧化硅-氮化硅-氧化硅-硅）技术生产EEPROM可以提供高产量，并且与浮栅加工技术相比，它需要的掩膜更少。SONOS技术其他主要优点表现在：完善的设计和生产过程，带有CMOS微逻辑的良好可积分性，并且低功耗。用户数据的写入次数不受限制，因为将这些数据写入到标准SRAM内。在产品的使用寿命期间，可以将EEPROM的存储周期次数修改为100多万次。传输数据时不需要任何电池。当将数据从SRAM传输到EEPROM内所需的电源由外部电容提供时，在断电期间，将自动进行数据传输。NV-SRAM还与时钟逻辑配合使用，用于创建非易失性RTC组件。图2显示的是NV-SRAM的框图。

图2.NV-SRAM框图

NV-SRAM与存储器控制器的典型连接从功能角度来讲，在正常工作条件下的NV-SRAM读/写操作与独立SRAM完全相同。使用并行I/O结构，用户可以方便地存储数据或从地址位设置所定义的存储器位置上提取数据。子序列存储器周期可以位于这个位置或其他位置上，发生的顺序是任意的，写周期次数不受限制，并且不需要任何额外的支持微处理器接口的电路。

图3.典型的NV-SRAM连接

当VCC下降到低于阈值（VSWITCH）时，赛普拉斯的NV-SRAM会进入自动存储模式，并且通过将DQ总线上拉到高阻抗状态并忽略在该器件的地址和控制线上所发生的所有转换，禁止器件上发生的所有读/写操作。

技术特性曲线比较
除商业利益外，与nvBBSRAM相比，SRAM还有很多技术优势。具体包括：
◆数据保留时间和产品使用寿命—数据保留时间指的是数据存储环境开始恶化前数据可以存储多久。产品使用寿命指的是生产某个器件后该器件可以运行多久。
◆性能
◆加电时器件的功能—从功能角度来讲，NV-SRAM和BBSRAM对加电要求比较相同：
-NV-SRAM将EEPROM中的数据自动传输到SRAM内
-BBSRAM从锂电源自动切换到VCC电源
◆电路板空间

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BBSRAM又称BatRAM，它是嵌入式单封装中多个芯片和电池元件的组合。电池可以集成在封装中，同集成在塑料DIPS中相似。还可以将该电池安装在封装顶层上，然后机械地添加一个类似于SOIC中使用的上盖。

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赛普拉斯NV-SRAM是一种快速静态RAM（SRAM），且每个存储器单元中都包含非易失性单元。采用SONOS技术，可以将嵌入式非易失性单元制造成世界上最可靠的非易失性存储器。