Neuartige Mikrocontroller mit MRAM für batteriebetriebene Geräte

| Redakteur: Michael Eckstein

Energieeffiziente Kombi: Evaderis integriert MRAM und MCU im CMOS-Prozess.
Energieeffiziente Kombi: Evaderis integriert MRAM und MCU im CMOS-Prozess. (Bild: clipdealer)

Evaderis integriert magnetoresistiven Speicher und Mikrocontroller zu einer sparsamen Rechenplattform für Internet-of-Things-Produkte und Wearables.

Das auf IP-Module (Intellectual Property) spezialisierte französische Start-Up Evaderis hat eine voll funktionsfähige Design-Plattform für die Integration von MRAM in CMOS-Halbleiterschaltungen vorgestellt. MRAM (Magnetoresitives RAM) gilt als eine vielversprechende Technologie für das Design von eingebetteten, nichtflüchtigen Speichern (Embedded Non-Volatile Memory, eNVM). Sie punktet mit Zugriffszeiten, die denen von SRAM und DRAM nahekommen. Gleichzeitig sind keine ständigen Refreshs nötig, damit der Speicherinhalt erhalten bleibt. Daher lassen sich mit MRAM besonders energieeffiziente Architekturen entwickeln.

Neben einem Ultra-Low-Power-Mikrocontroller (MCU) von Beyond Semiconductor integriert die jetzt demonstrierte Lösung von Evaderis die STT-MRAM-Technologie des belgischen Forschungs- und Entwicklungsinstituts Imec. Die Lösung ist auf den Low-Power-CMOS-Fertigungsprozess von GlobalFoundries mit 40 Nanometer breiten Strukturen abgestimmt.

Funktionszentrierte MRAM-Integration

Evaderis hat insgesamt 3 MBit Speicher auf dem Chip integriert. Verschieden große MRAM-Bereiche sind dabei direkt an den einzelnen Funktionsgruppen platziert – und dienen zum Beispiel als Arbeits-, Daten- und Konfigurationsspeicher sowie für die Statussicherung. Dies ermöglicht nach Angaben des Unternehmens eine besonders schnelle und effiziente Anbindung. Die IP-Architektur sei zudem besonders Compiler-freundlich und helfe Chip-Produzenten, schnell marktreife Lösungen zu entwickeln.

Während andere MRAM-Designer kundenspezifische oder analoge Makros anböten, habe Evaderis einen digitalen Ansatz gewählt und liefere neben der IP auch die benötigten MRAM-Compiler, erklärt Virgile Javerliac, Deputy CEO und Head of Technology and Marketing von eVaderis gegenüber dem Nachrichtenmagazin EE Times. „Wir entwickeln nicht die MRAM-Technologie, sondern die darauf basierende Architektur.“

Da MRAM magnetisierte Bereiche als Bit-Speicher benutzt, bleiben die Informationen auch im stromlosen Zustand erhalten. Zudem kommen die mithilfe eines Magnetfelds durchgeführten Schreibvorgänge mit wenig Energie aus. Laut Evardis ist die Technologie daher besonders stromsparend; darauf basierende Mikrocontroller würden sich besonders für den Einsatz in batteriebetriebenen Geräten eignen, die lange Laufzeiten erforderten – zum Beispiel Endpunkte in Industrie-4.0-Applikationen.

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