Pourquoi l'EEPROM série est-elle préférée à l'EEPROM parallèle?

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Dans la page wikipedia pour l'EEPROM: http://en.wikipedia.org/wiki/EEPROM, il est indiqué que "les périphériques EEPROM parallèles ont généralement un bus de données 8 bits et un bus d'adresse suffisamment large pour couvrir la mémoire complète" et aussi "Le fonctionnement d'une EEPROM parallèle est simple et rapide par rapport à une EEPROM série". Dans ce cas, pourquoi les EEPROM série deviennent-elles plus populaires que les EEPROM parallèles?

Arpith
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Ils nécessitent moins de broches et divers bus série sont très courants dans les conceptions. Avec des vitesses modernes, la vitesse de la série est parfaitement adaptée à l'utilisation des périphériques EEPROM.
David
Assurément, avec les mêmes vitesses modernes, une interface parallèle donnerait un bien meilleur débit par rapport à une interface série?
Arpith
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Bien sûr, mais si vous n'avez pas besoin de vitesses plus rapides que celles en série, pourquoi gaspiller des épingles?
David
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... c'est pourquoi nous avons USB, pas UPB
Chu
1
Et série ATA, PCI express etc.
David

Réponses:

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C'est très simple. Nombre d'épingles et coût de l'emballage.

Les périphériques EEPROM sont principalement utilisés pour stocker des données paramétriques ou des constantes de caractérisation pour un périphérique. Le scénario typique consiste à écrire très rarement et à lire généralement une fois à chaque démarrage du périphérique hôte. Pour ce type d'application, les temps d'écriture relativement lents de l'EEPROM sont peu préoccupants. Et le temps de lecture pour charger au plus quelques kilo-octets de données à partir d'un périphérique série (SPI ou I2C) n'est normalement pas un impact de temps excessif.

Il existe un autre facteur qui a joué dans la popularité des périphériques série par rapport aux périphériques parallèles. Cela a été la migration des périphériques MCU des anciennes unités de microprocesseur avec des bus parallèles vers les types modernes beaucoup plus répandus qui ont toute leur mémoire de stockage de programme et mémoire de données construite directement sur la puce. Souvent, il n'y a plus d'option de bus parallèle directement disponible. Et dans la plupart des applications, il y a très peu d'intérêt à utiliser des bandes de broches pour mordre à un périphérique parallèle.

Michael Karas
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Vous voulez dire que le seul facteur décisif ici est l'immobilier que les broches occupent?
Arpith
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@Arpith Ce n'est pas une considération négligeable. Une EEPROM parallèle de 32 kilobits nécessiterait plus de 20 broches et un boîtier de taille correspondante; une série en nécessite deux.
Nick Johnson
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@MichaelKaras: +1 pour le dernier para de votre réponse (n'a trouvé cette information nulle part). Des sources / références pour m'aider à en savoir plus sur les types d'EEPROM?
Arpith
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En outre, vous pouvez connecter en série des périphériques SPI et avoir plusieurs périphériques I2C sur un bus, ce qui permet d'économiser davantage de broches.
pjc50
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L'immobilier requis pour acheminer les traces supplémentaires pour un package parallèle peut être important dans certaines applications également.
semaj
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Au début, les fils étaient bon marché et les transistors étaient chers. Ces jours-ci, c'est l'inverse. C'est pourquoi presque tout se fait en série.

Au début, les puces n'étaient pas très sophistiquées et un processeur se mettait sous tension et lisait la première chose qu'il avait trouvée sur son bus mémoire à l'adresse de départ, de sorte que les EEPROM parallèles imitaient efficacement la DRAM qui était suspendue sur le bus.

Ces jours-ci, la RAM DDR crie à gigahertz sur d'énormes bus larges, ce qui rend une puce flash qui pourrait se bloquer sur le même bus serait prohibitif et assez inutile lorsque les processeurs modernes ont suffisamment d'intelligence intégrée (grâce à de petits transistors bon marché) pour démarrage à partir du flash I²C / SPI .

Avec les micros, de nos jours, le programme flash et la RAM sont généralement internes à l'appareil. Le stockage externe comme l'EEPROM peut se bloquer sur un bus I²C, économisant des broches d'E / S pour d'autres fonctions tout en maintenant un débit acceptable. Le moins de broches d'E / S que vous utilisez, le plus petit, moins cher et plus économe en énergie que vous obtenez. De plus, il est beaucoup plus facile de suivre deux fils autour d'une carte que deux bus de largeur 8/16/32 bits, avec les problèmes de compatibilité électromagnétique associés, etc., etc.

John U
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Si un processeur doit utiliser un bus mémoire pour accéder à sa mémoire principale, et si ce bus mémoire est suffisamment lent pour que le chargement capacitif ne soit pas un problème particulier, l'interfaçage d'une EEPROM parallèle conçue pour être écrite "dans le système" de nombreux cas sont plus faciles et moins chers que l'interfaçage d'un port série. Les signaux de décodage d'adresse sont souvent générés par groupes de huit, et si l'un dispose d'un signal de décodage d'adresse disponible, l'ajout d'une EEPROM parallèle peut nécessiter zéro circuit supplémentaire.
supercat
La mémoire de démarrage du PC est une application quelque peu inhabituelle, bien qu'un aspect intéressant soit que certains processeurs disposent de bus hautement configurables et ont suffisamment de RAM cache pour contenir une quantité importante de code sans utiliser du tout le bus externe principal. Si le processeur peut charger du code initial avant de devoir utiliser le bus externe, ce code peut alors configurer les caractéristiques du bus pour correspondre à la configuration matérielle physique.
supercat
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N'oubliez pas qu'il existe une «maison de transition» appelée SQI. Il s'agit d'une interface série à plusieurs bits parallèles (elle signifie Serial Quad Interface ).

Du point de vue du protocole, c'est la même chose que de travailler avec une interface série normale, mais au lieu qu'un seul bit soit transféré à chaque horloge, 4 bits peuvent être transférés à la fois. Au lieu d'une seule disposition données / horloge, ou d'un agencement din / dout / horloge, il a 4 broches de données et une horloge. Cela donne 4x le débit d'une interface série normale et ne nécessite pas beaucoup plus de broches. En fait, de nombreuses puces flash SPI peuvent également fonctionner en mode SQI sans nécessiter plus que les 8 broches existantes dont elles disposent déjà. Une augmentation significative de la vitesse sans augmentation de l'immobilier.

SQI devient une interface populaire pour un chargement plus rapide des programmes à partir de puces flash externes - non seulement utilisé pour les microcontrôleurs simples, mais aussi maintenant souvent utilisé pour démarrer le BIOS des PC, en particulier des ordinateurs portables, où l'espace est une préoccupation réelle.

Majenko
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Sensationnel. Je n'en avais pas entendu parler.
Arpith
SQI offrira 4 fois le débit du flash série lors de la récupération séquentielle des données, mais un flash parallèle de 8 bits de large peut toujours être un ordre de grandeur plus rapide lorsqu'un octet à partir de nombreux emplacements "aléatoires".
supercat
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Le faible nombre de broches sur l'appareil lui-même est probablement moins important que l'économie sur le MCU ou le FPGA auquel vous le connectez.

Trouver 8 broches de données, ainsi que de nombreuses autres adresses, sélectionner et activer les broches signifie un package beaucoup plus grand et probablement plus de dépenses pour le MCU également.

Brian Drummond
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2

Alors que les puces EEPROM parallèles sont plus rapides et moins compliquées à communiquer, les puces série sont moins chères au niveau matériel, car elles nécessitent moins de broches, d'énergie et de fils / circuits.

James Game
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Juste pour les sourires, disons que j'ai une ancienne radio bidirectionnelle dans mon avion, avec 16 fréquences disponibles et sélectionnables depuis le cockpit, où réside l'unité de contrôle.

À l'arrière, quelque part, se trouve l'unité émetteur-récepteur avec un câble reliant l'unité de commande contenant, entre autres, les 16 fils reliant le sélecteur de cockpit nécessaires pour effectuer la sélection de fréquence.

Un jour, lorsque je parle à un ami, j'évoque le sujet de la radio et lui demande s'il ne serait pas possible de coder les paramètres de fréquence du cockpit en un nombre binaire à quatre bits et d'envoyer ce nombre sur quatre fils (enregistrer 12 fils ) à l'unité T / R où il serait décodé en seize signaux nécessaires pour effectuer la sélection de fréquence.

"Bien sûr", dit-il, "mais pourquoi s'arrêter là? Au lieu d'envoyer le numéro [quatre bits] tout d'un coup, pourquoi ne pas l'envoyer un peu à la fois sur un seul fil et avoir le décodeur dans la figure de l'unité T / R la fréquence à sélectionner, en économisant 15 fils dans le câble et 15 broches chacun dans les connecteurs reliant les unités? "

Champs EM
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Voici quelques raisons pour lesquelles l'EEPROM série est préférée à l'EEPROM parallèle.

  1. Baisse de la consommation actuelle . Par exemple, les courants de fonctionnement pour les séries 16K sont d'environ 3 mA; la même chose pour les appareils parallèles 16K est d'environ 30 mA et plus. Ainsi, plus le courant est faible, plus la consommation d'énergie est faible.

  2. Basse tension - Les EEPROM série sont disponibles sur les marchés qui fonctionnent à basse tension (1,8-2,5 V). Le fonctionnement à basse tension a également un effet positif sur la consommation d'énergie.

  3. Programmabilité - les EEPROM série sont plus faciles à programmer que celles en parallèle. Les EEPROM série ont la capacité et la facilité de programmation un octet à la fois;

  4. Les EEPROM série sont disponibles dans un encombrement réduit

  5. Nombre de broches inférieur

  6. Disponible à un prix inférieur par rapport aux modèles parallèles

  7. Frais généraux et prise en charge réduits du microcontrôleur

Sanjeev Kumar
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Le point 2 est probablement accessoire. Il n'y a aucune raison technique pour laquelle les EEPROM parallèles auraient besoin d'une haute tension. Mais les EEPROM basse tension ciblent le marché de la faible puissance et, en raison de la raison 1, ces EEPROM basse puissance sont en série.
MSalters
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Je ne suis pas sûr que Sanjeev compare des appareils comparables ici, s'ils sont même disponibles. Les eeproms parallèles sont assez anciens alors que ceux en série sont un phénomène plus moderne en général, donc dire qu'un appareil 16k des années 1980 est moins efficace qu'un appareil 16k 2015 est un peu une fausse comparaison, ils utiliseront probablement des technologies complètement différentes. ...
John U
Quelle est l'unité pour "16K"? Est-ce 16 kilobits? 16 kilo-octets?
Peter Mortensen
C'est 16 kilo-octets.
Sanjeev Kumar
@ John Cette comparaison n'était pas basée sur le temps. Même si vous regardez dans les anciennes EEPROM série, elles ne fonctionnent pas à des tensions inférieures. Cette comparaison est uniquement basée sur la technologie disponible aujourd'hui.
Sanjeev Kumar
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Personne ne semble avoir mentionné un autre motif de publication en série.

C'est plus rapide. OUI, plus vite. Parce qu'il est difficile d'essayer de garder tous ces signaux parallèles synchronisés à haute vitesse. Il est beaucoup plus facile d’aller vite avec la série. Et si ce n'est pas assez rapide, ajoutez un autre canal (série parallèle).

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