Mengapa EEPROM serial lebih disukai daripada EEPROM paralel?

Di halaman wikipedia untuk EEPROM: http://en.wikipedia.org/wiki/EEPROM diberikan bahwa "perangkat EEPROM paralel biasanya memiliki bus data 8-bit dan bus alamat yang cukup lebar untuk menutupi memori lengkap" dan juga "Pengoperasian EEPROM paralel sederhana dan cepat jika dibandingkan dengan EEPROM serial". Dalam hal itu mengapa EEPROM serial menjadi lebih populer daripada EEPROM paralel?

Ini sangat sederhana. Jumlah pin dan biaya pengemasan.

Perangkat EEPROM terutama digunakan untuk menyimpan data parametrik atau konstanta karakterisasi untuk perangkat. Skenario tipikal adalah menulis sangat jarang dan biasanya membaca sekali setiap kali perangkat host boot. Untuk jenis aplikasi ini, waktu penulisan EEPROM yang relatif lambat menjadi perhatian kecil. Dan waktu membaca untuk memuat paling banyak beberapa K-byte data dari perangkat serial (SPI atau I2C) biasanya tidak berdampak waktu yang berlebihan.

Ada faktor lain yang telah memainkan popularitas perangkat serial dibandingkan perangkat paralel. Itu telah menjadi migrasi perangkat MCU dari unit mikroprosesor yang lebih tua dengan bus paralel ke tipe modern yang jauh lebih lazim yang memiliki semua memori penyimpanan program dan memori data yang dibangun di atas chip. Seringkali tidak ada lagi opsi bus paralel yang tersedia secara langsung. Dan di sebagian besar aplikasi, ada sedikit minat dalam menggunakan scads pin untuk menggedor perangkat paralel.

Pada hari-hari awal, kabel murah dan transistor mahal. Hari-hari ini sebaliknya. Karenanya mengapa hampir semuanya dilakukan secara seri.

Pada hari-hari awal, chip tidak terlalu canggih, dan CPU akan menyala dan membaca hal pertama yang ditemukan di bus memori di alamat awal, sehingga EEPROM paralel secara efektif meniru DRAM yang tergantung di bus.

Hari-hari ini, RAM DDR berteriak pada gigahertz pada bus besar yang besar, membuat chip flash yang bisa menggantung di bus yang sama akan sangat mahal dan tidak ada gunanya ketika CPU modern memiliki kecerdasan bawaan yang cukup (berkat transistor kecil yang murah) untuk booting dari I²C / SPI flash.

Dengan micros, hari ini program flash dan RAM biasanya internal ke perangkat. Penyimpanan eksternal seperti EEPROM dapat digantung di bus I²C, menghemat pin I / O untuk fungsi lain sambil mempertahankan throughput yang dapat diterima. Semakin sedikit pin I / O yang Anda gunakan, semakin kecil energi yang Anda dapatkan semakin kecil. Plus jauh lebih mudah untuk melacak dua kabel di sekitar papan daripada dua bus lebar 8/16/32-bit, dengan masalah EMC terkait, dll., Dll.

Jangan lupa ada "rumah setengah jalan" yang disebut SQI. Itu adalah beberapa antarmuka serial bit paralel (singkatan dari Serial Quad Interface ).

Dari sudut pandang protokol, itu sama dengan bekerja dengan antarmuka serial yang normal, tetapi alih-alih hanya satu bit yang ditransfer setiap jam, 4 bit dapat ditransfer sekaligus. Alih-alih satu data / jam, atau pengaturan din / dout / clock memiliki 4 pin data dan satu jam. Ini memberi 4x put melalui antarmuka serial normal dan tidak memerlukan lebih banyak pin. Bahkan banyak chip flash SPI juga dapat berjalan dalam mode SQI tanpa memerlukan lebih dari 8 pin yang sudah mereka miliki. Peningkatan kecepatan yang signifikan tanpa peningkatan real estat.

SQI menjadi antarmuka yang populer untuk pemuatan program yang lebih cepat dari chip flash eksternal - tidak hanya digunakan untuk mikrokontroler sederhana, tetapi juga sekarang sering digunakan untuk mem-boot BIOS PC, terutama laptop, di mana ruang menjadi perhatian nyata.

Jumlah pin yang rendah pada perangkat itu sendiri mungkin kurang penting daripada penghematan pada MCU atau FPGA yang Anda hubungkan.

Menemukan 8 pin data, ditambah lebih banyak alamat, pilih dan aktifkan pin berarti paket yang jauh lebih besar dan mungkin lebih banyak biaya untuk MCU juga.

Sementara chip EEPROM paralel lebih cepat dan lebih mudah untuk berkomunikasi, chip serial lebih murah dari segi hardware, karena membutuhkan lebih sedikit pin, energi, dan kabel / sirkuit.

Hanya untuk menyeringai, katakanlah saya memiliki radio 2 arah kuno di pesawat saya, dengan 16 frekuensi tersedia dan dapat dipilih dari kokpit, tempat unit kontrol berada.

Kemudian, di suatu tempat, adalah unit pemancar-penerima dengan kabel berjalan ke unit kontrol yang berisi, antara lain, 16 kabel yang berjalan ke sakelar pemilih kokpit yang diperlukan untuk melakukan pemilihan frekuensi.

Suatu hari, ketika berbicara dengan seorang teman, saya membuka topik radio dan bertanya kepadanya apakah tidak mungkin untuk menyandikan pengaturan frekuensi kokpit menjadi nomor biner empat bit dan mengirim nomor itu melalui empat kabel (menyimpan 12 kabel) ) ke unit T / R di mana ia akan diterjemahkan ke dalam enam belas sinyal yang diperlukan untuk melakukan pemilihan frekuensi.

"Tentu", katanya, "tetapi mengapa berhenti di sana? Alih-alih mengirim nomor [empat bit] sekaligus, mengapa tidak mengirimkannya sedikit demi sedikit melalui satu kawat dan memiliki dekoder pada angka unit T / R keluar frekuensi untuk memilih, menghemat 15 kabel di kabel dan 15 pin masing-masing di konektor yang menghubungkan unit? "

Berikut adalah beberapa alasan mengapa EEPROM serial lebih disukai daripada EEPROM paralel.

1. Konsumsi Saat Ini Lebih Rendah . Sebagai contoh, arus operasi untuk 16K serial sekitar 3 mA; sama untuk perangkat paralel 16K adalah sekitar 30 mA ke atas. Jadi semakin rendah arus, semakin rendah konsumsi daya.

2. Tegangan Rendah - EEPROMs serial tersedia di pasar yang beroperasi dengan voltase rendah (1,8-2,5 V). Operasi tegangan rendah juga memiliki efek positif pada konsumsi daya.

3. Programabilitas - EEPROMs serial lebih mudah diprogram dibandingkan dengan paralel. EEPROM serial memiliki kemampuan dan kemudahan pemrograman satu byte pada satu waktu;

4. EEPROM seri tersedia dalam jejak yang lebih kecil

5. Jumlah pin lebih rendah

6. Tersedia dengan harga lebih murah dibandingkan dengan yang paralel

7. Overhead mikrokontroler rendah dan dukungan

Sepertinya tidak ada yang menyebutkan alasan lain untuk serial ini.

Lebih cepat. YA, lebih cepat. Karena berusaha menjaga semua sinyal paralel itu tersinkronisasi pada kecepatan tinggi itu sulit. Jauh lebih mudah untuk cepat dengan serial. Dan jika itu tidak cukup cepat, maka tambahkan saluran lain (serial paralel).