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FRAM低功耗設計使寫非易失性數據操作消耗更少的功耗

發布時間：2020-10-9 14:05 發布者：宇芯電子

FRAM器件消耗的工作電流大約是EEPROM的1/3，而FRAM的待機/睡眠電流規格與EEPROM的待機/睡眠電流規格差不多。有功電流中的差異對功耗產生巨大影響，特別是當應用程（如:智能電子式電表）頻繁的記錄數據而使寫密集時。除了EEPROM中有功電流不足，EEPROM 還產生額外頁編寫延遲，這樣導致器件在較長時間內保持活躍模式。它會使功耗增加。

使用以下的公式1和公式2計算出寫入FRAM和EEPROM中所需的能量值。FRAM和EEPROM中的能耗在表1中進行比較，并顯示在圖1中。此比較演示了相對的能耗;使用EEPROM在長時間內保持活躍狀態，因為它消耗的有功電流比FRAM的大兩倍。

注意：在寫/讀操作中，一個典型3 V、256Kbit的SPI EEPROM消耗3 mA的有功電流。因此，需要寫入128字節數據的SPI EEPROM的功耗會為144 μW（3 V x 3 mA x 16.024 ms）。

圖1. 在數據寫入EEPROM和FRAM過程中的能源消耗

計算能源實例:
根據公式1確定在寫周期中FRAM消耗的能源:
E1=VxI x t1
公式1
其中:
V:工作電壓
l:有功電流
t1:將數據寫入FRAM中所需的總時間
根據公式2確定在寫周期中EEPROM消耗的能源:
E2=V x 3l x t2
公式2
其中:
V:工作電壓;
l:有功電流（FRAM有功電流的3倍）
t2:將數據寫入EEPROM中所需的總時間

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