Automotive EEPROMs Enabling Next Generation Features

私たちは苛酷な環境に囲まれていますが、半導体集積回路ではさらに多く、最も一般的なものはおそらく自動車です。自動車業界では、最大125℃の温度に耐えられる安全に不可欠な機能を備えた電子制御装置（ECU）を設計することが一般的です。この要件を満たすコンポーネントの業界標準はAECQ-100 Grade 1で、これはコンポーネントが－40°C～125°Cの周囲温度の動作試験に合格したことを示すものです。

これが重要な理由は、通常は、コンポーネントのデータシートでは、周囲温度25°Cでの性能を規定し、温度の変化に伴う性能の変動が示しているからです。最大動作温度が高いほど、温度範囲全体で性能が良くなります。そのためメーカーは、特に運転支援、ブレーキシステム、一般的なエンジン管理などの安全性が重要なアプリケーションにおいて、－40°C～150°Cの温度範囲であるGrade 0 に対応できるコンポーネントを強く求めています。

現在、多くのECUは、較正データ、ログデータ、およびこれら機能を実現するためのファームウェアの保存に非揮発性メモリを多用しています。フラッシュメモリは、Grade 1 またはGrade 0 の環境には適していません。その理由は、基礎となるプロセスが民生アプリケーション向けに最適化されているからです。つまり高集積と高性能です。車載アプリケーションの場合、速度や集積度よりもデータ書き換え回数とデータ保持能力が優先されるため、非揮発性メモリとしてEEPROMが好まれます。EEPROM の製造に使用されるプロセスは、過酷な環境に耐えるためにはるかに適しており、これはオン・セミコンダクターのAECQ-100グレード1およびグレード0のEEPROMファミリーにおいて特に顕著です。このポートフォリオの主力デバイスは、NV25080、NV25160、NV25320、NV25640ですが、すべてTrueグレード0のEEPROMで、それぞれ8、16、32、および65 Kビットの容量を備えています。

これらの製品は、現在入手できる業界唯一の真のGrade 0 のEEPROMで、400万回の読み書きサイクル数（オン・セミコンダクターの同等のGrade 1 製品の4倍）と、200年間のデータ保持期間を実現しています。また、保存されたデータの各バイトに適用されるエラーコード訂正機能をハードウェアに実装しています。データが書き込まれると、デバイスは対応する3ビットコードを自動的に生成して保存します。保存されたバイトのいずれかのビットが壊れている場合、3ビットコードと比較してそれを発見し、その時点でデバイスは自動的に訂正します。エラー訂正はすべて自動的に行われ、ホストプロセッサには透過的です。このレベルのエラー訂正は、Grade 0 のEEPROMすべてにおいて利用できます。

また、Grade 1 の製品は、100万サイクルという優れた書き換え回数と100年間のデータ保持能力を備えており、さらに、複数の車載アプリケーションで重要性が増している1.8Vという低い電源電圧を使用できる利点があります。さらに、最大64 Kバイトのデバイスでエラー訂正機能を実装しています。これは保存されたデータの各ニブル（4ビット）に適用されます。

私たちが車内で利用している機能の多くは、安全性が重視されるようになっているため、より厳しい要件を満たす必要があります。このクラスのアプリケーションでは、フラッシュメモリは容認されず、自動車メーカーはGrade 1 および真のGrade0 のEEPROMによってのみ、次世代の機能を実現するために必要な非揮発性メモリを使用できます。