NXP und TSMC bringen eingebettetes MRAM in Automobil-MCUs ...

Jan 09, 2024

Laut NXP kann MRAM 20 MB Code in etwa 3 Sekunden aktualisieren – viel schneller als die heutige Standardtechnologie, Flash-Speicher, die für die gleiche Datenmenge etwa 1 Minute benötigen. Dies minimiert die mit Software-Updates verbundenen Ausfallzeiten und ermöglicht es Automobilherstellern, Engpässe zu beseitigen, die durch lange Modulprogrammierzeiten entstehen, erklärt Ed Sarrat, Senior Director of Product Management, Automotive MCUs bei NXP. Darüber hinaus bietet MRAM eine äußerst zuverlässige Technologie für Einsatzprofile im Automobilbereich, indem es bis zu eine Million Aktualisierungszyklen bietet, zehnmal mehr als Flash und andere neue Speichertechnologien wie RRAM. Dieser Funktionsumfang macht MRAM ideal, wenn nicht sogar zu einer Voraussetzung für das kommende Zeitalter der Software Defined Vehicles (SDVs).

Vergleich der MRAM-, Flash- und RRAM-Eigenschaften. © NXP

Neben einer schnelleren Schreibgeschwindigkeit im Vergleich zu Flash wird mit MRAM auch der gesamte Zugriffsprozess auf Speicherinhalte erheblich vereinfacht, erklärt Sarrat. Im Gegensatz zu Flash ist bei MRAM kein Löschschritt vor dem Schreiben in eine Speicherzelle erforderlich. Das Schreiben kann in einem einzigen Schritt erfolgen, im Gegensatz zu fünf aufeinanderfolgenden Schritten mit Flash. Darüber hinaus kann MRAM mit 1 Million Schreib-/Löschzyklen ähnlich wie heutige EEPROMs verwendet werden – im Gegensatz zu letzteren kann es jedoch auf dem Chip integriert werden, sodass kein Off-Chip-EEPROM erforderlich ist. Ebenso kann auf den externen Datenlogging-Flash-Speicher verzichtet werden. Darüber hinaus reduziert es den Aufwand für „Keep-Alive“-Schaltkreise als Schutzmaßnahme gegen Stromausfälle im Auto. Außerdem kann die MRAM-Schaltung mit der Standard-Chipspannung von 1,8 V betrieben werden, während Flash On-Chip-Schaltungen benötigt, um die für den Schreibvorgang erforderlichen 9 V zu erzeugen.

MRAM reduziert auch die Softwarekomplexität. Da bei Flash der Speicherort vor jedem Schreibvorgang gelöscht werden muss, sind keine Löschplanungsroutinen erforderlich, was die Treiber- und Bootloader-Software vereinfacht. In bestimmten Fällen – etwa beim Zugriff auf Nachschlagetabellen, Kalibrierungsdaten und ähnliche, selten aktualisierte Datensätze – kann MRAM SRAM ersetzen und so wertvolle SRAM-Kapazität für alternative Funktionen freigeben, erklärte Sarrat.

Durch die Zusammenarbeit mit TSMC kann NXP MRAMs in 16 nm implementieren. „Wir kündigen kein bestimmtes Produkt an“, stellt Sarrat von NXP klar. „Stattdessen geht es in dieser Ankündigung um unsere Zusammenarbeit mit TSMC.“ Dennoch zielt die Zusammenarbeit darauf ab, früher oder später echte Produkte umzusetzen. Erste Produkte sind im ersten Halbjahr 2025 zu erwarten.

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