例如,存储在 eeprom 上的 8x8 小图像会随着时间的推移而损坏吗?我在某处看到 eeproms 会随着时间的推移丢失数据,例如 vhs 磁带。
EEPROM 会随着时间的推移丢失数据吗?
是的,它们是基于浮栅上的微小电荷,所以最终它们会失去记忆。
在良性条件下(如果有的话,很少重写,低温,没有明显的电离辐射),时间通常很长。
如果这些事情中的任何一个不真实,那么寿命可能会大大缩短。例如,在高温下,经验法则是每 10°C 减半(不确定这对于 EEPROM 单元是否 100% 有效,但让我们在这里使用它).. 所以 100 年在 35°C 时变为 50 年,25年在 45°C 时,在 55°C 时为 12.5 年,依此类推。所以在 150°C 的最高储存温度下,保留时间可能不到一周。
同样,一个写得不好或错误的程序可以在几个小时内迅速超过生命周期 10^6 擦除/写入周期。
我相信这两个写周期之间存在一些相互作用,会对保留时间产生负面影响。
您可以找到要使用的 EEPROM 的数据表。我看了一个 24LC64(来自 Microchip),它说数据保留时间超过 200 年。所以,是的,它们不会永远保存数据,但可能足以供您使用。
制造 EEPROM 有多种方法,我之所以提到这一点只是因为大多数时候人们看到“EEPROM”,它几乎可以是任何东西。一般来说,架构很大程度上取决于它们的用途。在所有情况下,它都是浮动栅极 MOSFET的一种变体。对于 SSD,基于 NOR 和 NAND 的存储的电荷量非常少,但对于关注数据完整性的工业应用,您将拥有更大的电容器。从根本上说,这是读出放大器结构的函数,以及翻转位需要多少电荷。我会将我的 IC 放入 200C 的烤箱中以模拟老化并查看电荷损失。一般来说,我们没有看到由于栅极导致的电荷损失,但由于氧化物中捕获的浅电荷可能导致偏移。
以下是如何制作浮动门的摘要:
- 基于模拟,通过注入和隧道进行编程
- 微分。这使用了两个不同的浮动门来存储一个值,所以一个是高的,一个是低的。TI 使用它来存储有关非闪存进程的信息。
- SONOS电荷被捕获在氧化物中。这适用于空间。
- 或非/与非。这具有极好的电荷密度,但是是一种特殊的制造工艺。
对于所有这些,您可以通过将它们放入烤箱并观察它们随时间的变化来测试它们。NOR/NAND 是最差的,因为它受密度驱动,因此电荷很少。其他一切几乎都将永远有效地保持充电。还需要记住,更改状态可能具有破坏性,具体取决于您的操作方式。
物理警告:如果你在“隧道”,这是一个量子过程,这对于无限循环是有效的,因为你没有足够的能量来移动一个洞。如果您使用热电子注入,您最终可能会拥有足够高的能量状态来移动一个空穴,并且您会将一个原子投入氧化物中。如果您小心,即:不着急,您可以有效地拥有无限的编程周期。氧化物将充满浅电荷陷阱以产生偏置,但如果您有足够大的电容器,则偏移不会有任何问题。
其他答案涵盖了 EEPROM 损坏的基本风险,但这仅与硬件有关。但是 EEPROM 必须由软件读取,并且软件通常具有恢复策略来检测 EEPROM 数据中的错误。
如果软件提供错误恢复,用户可能永远不会看到损坏。如果错误是可恢复的(根据设计,大多数错误都是这种情况),软件将检测损坏,从中恢复,并将更正的数据报告给用户。该软件通常还会重写 EEPROM 上的数据,以确保它在未来保持正确。结果是,即使在 EEPROM 的生命周期内的某个时候很可能发生损坏,但在 EEPROM 的生命周期内发生无法纠正的损坏的可能性非常、非常低。
如果软件提供错误检测(例如校验和)但不提供错误恢复,结果可能是全有或全无。损坏的文件可能会被完全丢弃,而不是可用并显示您的“VHS 磁带”类型的错误。在这种情况下,仅更改图像中的一位可能会导致整个图像被报告为不可读。
或者当然,软件可能会简单地按原样报告数据,在这种情况下,正如之前的答案所说,随着时间的推移,您可能会得到一些少量的损坏。