حافظه ذخیره‌سازی ماژولار FERRIT: نگهداری اطلاعات تا 200 سال با فناوری F-RAM

بلاگ خبری

11 بازدید

۱۴۰۵-۰۲-۳۰

3 دقیقه

نویسنده: آرویدتک
درباره نویسنده: www.arvidtek.com | گروه مهندسی آرویدتک | فعال حوزه الکترونیک و مخابرات | فروشگاه تخصصی قطعات الکترونیک

به گفته CNX Software – Embedded Systems News

دستگاه FERRIT یک حافظه ذخیره‌سازی ماژولار مبتنی بر تکنولوژی F-RAM و کنترلر RP2040 است که با ظرفیت ۲۵۶ مگابایت، امکان نگهداری داده‌ها را تا ۲۰۰ سال فراهم می‌کند. این ابزار متن‌باز با بهره‌گیری از درگاه USB-C و مقاومت بالا در برابر تابش، گزینه‌ای ایده‌آل برای آرشیو اسناد حساس و کلیدهای رمزنگاری با چرخه‌های نوشتن نامحدود محسوب می‌شود.

دستگاه ذخیره‌سازی F-RAM ماژولار FERRIT محصول Machdyne

دستگاه FERRIT محصول Machdyne یک ابزار ذخیره‌سازی F-RAM ماژولار با رابط USB است که ظرفیتی تا ۲۵۶ مگابایت را ارائه می‌دهد. این دستگاه قادر است داده‌ها را تا ۲۰۰ سال نگهداری کند و از تعداد دفعات نوشتن تقریباً نامحدود و مقاومت بالا در برابر تابش (Radiation) برخوردار است.

این دستگاه بر پایه مدل قدیمی‌تر ذخیره‌ساز F-RAM یعنی Blaustahl ساخته شده است که تنها ۸ کیلوبایت ظرفیت داشت. دستگاه FERRIT با ترکیب تا ۲۵۶ تراشه F-RAM مجزا (هر کدام ۱ مگابایت)، ظرفیتی بین ۸ مگابایت تا ۲۵۶ مگابایت را پشتیبانی می‌کند. نمونه اولیه که در زیر مشاهده می‌کنید، در یک قاب فلزی جای گرفته و ظاهری شبیه به یک راهکار کلاستر (Cluster) معمولی دارد.

مشخصات و ویژگی‌های کلیدی FERRIT:

کنترلر FERRIT-CY مبتنی بر میکروکنترلر مدل Raspberry Pi RP2040 با پورت Type-C از نوع USB-FS
کارت‌های حافظه فروالکتریک جداشونده FERRIT-M8 با ظرفیت تا ۱۶ مگابایت، با استفاده از ۱۶ عدد آی‌سی F-RAM یک مگابایتی (به صورت دوطرفه: ۸ تراشه در هر طرف)
بک‌پلین (Backplane) مدل FERRIT-16 دارای اسلات‌هایی برای FERRIT-CY و ۱۶ عدد FERRIT-M8 که از طریق گذرگاه SPI/QSPI متصل می‌شوند
حداکثر ظرفیت – بیش از ۲۵۶ مگابایت از طریق حداکثر ۲۵۶ قطعه حافظه (۱۶ کارت حافظه با ۱۶ تراشه)
نگهداری داده‌ها تا ۲۰۰ سال، که بسیار فراتر از رسانه‌های ذخیره‌سازی سنتی است
چرخه‌های نوشتن – از تعداد دفعات نوشتن تقریباً نامحدود پشتیبانی می‌کند
مقاوم در برابر تابش – یکپارچگی داده‌ها را در محیط‌هایی با تابش بالا حفظ می‌کند
رابط میزبان – USB-C Type-C، این راهکار به عنوان یک دستگاه Mass Storage شناسایی می‌شود و به نرم‌افزار خاصی نیاز ندارد

از چپ به راست: بک‌پلین FERRIT-16، کنترلر FERRIT-CY، کارت حافظه F-RAM مدل FERRIT-M8

این شرکت آلمانی می‌گوید این دستگاه برای اسناد حساس، سوابق تاریخی، ذخیره‌سازی کلیدهای رمزنگاری و مجموعه‌های آرشیوی ایده‌آل است. این پروژه همچنین به صورت متن‌باز بوده و شماتیک‌های KiCad، جانمایی‌های PCB، فریمور به زبان C و مستندات آن بر روی GitHub تحت لایسنس “Lone Dynamics Open License” در دسترس است که اساساً بیان می‌کند:

]]"]<code>Redistribution and use in source, binary or physical forms, with or without modification, is permitted provided that the following condition is met:

Redistributions of source code must retain the above copyright notice, this list of conditions and the following disclaimer.

بند رفع مسئولیت بر عهده کاربر است: “استفاده با مسئولیت خودتان”.

شرکت Machdyne اعلام کرد که ماژول‌های حافظه فعلی از نوع یک‌طرفه با هشت تراشه F-RAM یک مگابایتی هستند، همان‌طور که در عکس ابتدای این مقاله نشان داده شده است. در نتیجه، حافظه کل در این چیدمان به ۱۲۸ مگابایت محدود شده است، اما با ماژول‌های دوطرفه، مجموع حافظه CAN تا ۲۵۶ مگابایت افزایش یابد. این شرکت اطلاعات دقیقی درباره تراشه F-RAM ارائه نداد، اما شماتیک‌ها نشان می‌دهند که آن‌ها از قطعات SOIC-16 (ابعاد ۷.۵ در ۱۰.۳ میلی‌متر، فاصله پایه ۱.۲۷ میلی‌متر) استفاده می‌کنند و تنها موردی که با ظرفیت ۱ مگابایت یافت شد، مدل RAMXEED MB85RQ8MXPF بود (فایل دیتاشیت).

این تراشه دارای پایداری بالای ۱۰^۱۳ بار در دمای ۱۰۵ درجه سانتی‌گراد یا ۱۰^۱۴ بار در دمای ۸۵ درجه سانتی‌گراد و ماندگاری طولانی داده‌ها تا ۲۰۰ سال در دمای ۳۵ درجه سانتی‌گراد است. با این حال، این زمان با افزایش دما کاهش می‌یابد: ۱۰ سال در دمای ۱۰۵ درجه و ۹۵ سال در دمای ۵۵ درجه سانتی‌گراد.

زمانی که چند سال پیش درباره دستگاه Blaustahl F-RAM نوشتم، برخی اشاره کردند که Raspberry Pi RP2040 ممکن است ۲۰۰ سال دوام نیاورد و رابط USB نیز ممکن است در ۱۰۰ سال آینده منسوخ شود، و همچنین از ظرفیت ناچیز ۸ کیلوبایتی آن شکایت داشتند. FERRIT دو مشکل اول را حل نمی‌کند، اما با ظرفیت تا ۲۵۶ مگابایت، مشکل ظرفیت بسیار کم را که Blaustahl را عمدتاً برای ذخیره متن (رمزنگاری شده) کاربردی می‌کرد، برطرف نموده است. هر دو دستگاه همچنان از مزیت چرخه‌های نوشتن شبه‌نامحدود و عمر ذخیره‌سازی بسیار طولانی بهره می‌برند، اما اینکه آیا هدف ۲۰۰ ساله برای کل سیستم قابل دستیابی است یا خیر، سوال دیگری است.

سازمان‌های علاقه‌مند CAN راهکار ذخیره‌سازی ماژولار F-RAM مدل FERRIT را رزرو کنند، اما Machdyne به جای ارائه اطلاعات قیمت‌گذاری، از مشتریان می‌پرسد که چقدر تمایل به پرداخت دارند که استراتژی جالبی است. برای مرجع، تراشه FeRAM مدل MB85RQ8MXPF در سایت Mouser برای یک رول ۵۰۰ عددی به قیمت ۲۵.۰۳ دلار به ازای هر واحد به فروش می‌رسد، بنابراین حافظه مورد نیاز برای یک سیستم کامل با ۲۵۶ تراشه حدود ۶۴۰۰ دلار هزینه خواهد داشت. این قیمت تنها برای ۲۵۶ مگابایت حافظه بدون در نظر گرفتن برد، شاسی و حاشیه سود است. جزئیات بیشتر و لینک رزرو را CAN در صفحه محصول مشاهده کرد.

اطلاعات