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Les aspects materiels du SE Circuits specifiques et memoires 01 Prepare par: FA

Les aspects materiels du SE Circuits specifiques et memoires 01 Prepare par: FARHANE GHIZLANE Les circuits Chaque appareil électronique, tel qu’un ordinateur ou une radio, fonctionne en contrôlant et en manipulant le flux de courant électrique dans un réseau d’éléments interconnectés tels que des condensateurs, des diodes et des transistors. Ce réseau d’éléments et leur interconnexion s’appelle un circuit électronique. On a un circuit imprimé et intégré, ce dernier est soudé au circuit imprimé, où se trouve le transporteur d’IC. L’objectif du circuit imprimé est de connecter le circuit intégré et les composants pour former un circuit de fonctionnement plus grand. 023 Le circuit intégré (CI), aussi appelé puce électronique, est un composant électronique, basé sur un semi-conducteur, reproduisant une ou plusieurs fonctions électroniques plus ou moins complexes, intégrant souvent plusieurs types de composants électroniques de base dans un volume réduit (sur une petite plaque), rendant le circuit facile à mettre en œuvre. Circuits Integres La taille physique totale du circuit intégré est extrêmement petite , et son poids est très inférieur. En raison de leur petite taille, sa consommation d’énergie est moindre. Ce qui en fait son principale avantage. 03 On a deux types de circuits integres ASIP processeurs spécifiques à certaines applications (Application Specific Integrated Processor) ASIC circuit intégré propre à une application (application-specific integrated circuit) 04 05 ASIC C’est un circuit intégré spécialisé. En général, il regroupe sur la même puce un grand nombre de fonctionnalités uniques ou sur mesure. L'intérêt de l'intégration est de réduire les coûts de production et d'augmenter la fiabilité. Avantage pour le maître d'œuvre : un contrôle total du produit et un coût de production réduit. Inconvénients : un coût de développement élevé voire très élevé (notamment pour la fabrication des masques de gravure) et un délai de développement de plusieurs mois. ASIP L’ASIP est un compromis entre deux classes de circuits, les processeurs généraux de traitement du signal (DSPs classiques) et les circuits intégrés dédiés à une application, les ASICs5. L’ASIP allie les avantages des architectures dédiées, c’est-à- dire l’ajout d’unités fonctionnelles spécifiques, donc performantes, et flexibilité de programmation de par son jeu d’instructions (plus restreint que les DSPs classiques). Il est en effet judicieux de conserver une certaine souplesse de programmation car cela offre, d’une part au processeur, la possibilité de suivre l’évolution du marché, lui évitant ainsi une durée de vie trop courte (inconvénient de l’ASIC), et d’autre part au concepteur de circuit, de pallier aux changements de dernière minute dans les dernières phases de la conception. L’ASIP est donc par définition un circuit spécifique programmable, reconfigurable rapidement. 06 Les mémoires La mémoire est un élément majeur dans tous les systèmes embarqués basés sur un microcontrôleur. Les Caractéristiques But : conserver des informations et optimiser le coût de l’architecture et les performances du système Les modes de fonctionnement : ▪ Read accès en lecture ▪Write accès en écriture ▪ Aucun aucun accès à la mémoire 07 Les types de mémoires Mémoires volatiles (vives) RAM ,SRAM, DRAM, SDRAM  L’informations perdues à la mise hors tension  La lecture et écriture en cours d’utilisation Mémoires non-volatiles (mortes) ROM, PROM,EPROM, EEPROM, FLASH memory, FeRAM, MRAM ▪ informations conservées à la mise hors tension ▪ lecture en cours d’utilisation ▪ écriture (« programmation ») durant la fabrication de la mémoire ou écriture particulière durant fonctionnement du système qui la contient, implique un effacement électrique! 08 09 Les cracterestiques de SRAM: Capacite moyenne Rapide jusqu’à 600 MHz Prix élevé des circuits SRAM a une consommation moyenne plus élevée qu’une DRAM Mémoires Flash: La mémoire flash est actuellement très populaire. Les deux types les plus populaires sont : La mémoire flash NOR et NAND. La mémoire NOR est utilisée pour le stockage du code et de l’exécution. Permet un accès aléatoire rapide à n’importe quel emplacement de la matrice de mémoire et un temps de lecture court. L’inconvénient est la faible vitesse de programmation et d’effacement, La mémoire NAND est utilisée pour le stockage des données . Nécessite un accès aléatoire relativement long. La programmation et l’effacement sont plus faciles. Le coût du bit de la mémoire NAND est moins cher que la mémoire NOR. La densité de la mémoire flash NAND est maintenant jusqu’à 512Gb disponibles, dans le même temps la mémoire flash NOR est seulement jusqu’à 2Gb. 10 Nouvelle mémoire La mémoire STT-RAM ( Spin-Transfer Torque Random Access Memory ) Ce type de mémoire consommera beaucoup moins d'énergie que les mémoires actuelles, permettra de meilleures performances en vitesses d'écriture et de lecture et bénéficiera d'une durée de vie plus importante. Sans oublier le fait que les procédés de fabrication s'avèrent bien moins coûteux. La mémoire MRAM (Magnetic Random Access Memory) est une mémoire non volatile de type magnétique. En développement depuis les années 90, cette technologie n'a jusqu'à présent jamais été commercialisée à grande échelle, notamment à cause de la concurrence des mémoires flash et DRAM. 11 12 ReRAM ReRAM (Resistive Random-Access Memory) est un nouveau type de mémoire conçue pour être non volatile. Il est développé par diverses sociétés, et certaines ont déjà breveté leurs propres versions de cette technologie. La mémoire fonctionne en modifiant la résistance d’un matériau diélectrique spécial appelé memresistor (résistance de mémoire) dont la résistance varie avec la tension appliquée. La ReRAM combine les avantages de la RAM et de la mémoire flash: Consomme moins d’énergie que NAND Augmentation de la vitesse de lecture et d’écriture Hautement évolutif jusqu’à quelques nanomètres Haute rétention et densité de stockage Non volatile Mais elle est en cours de développement. References: https://www.lebigdata.fr/systeme-embarque-embedded-dossier https://www.digikey.fr/fr/articles/the-fundamentals-of-embedded-memory https://www.researchgate.net/publication/27608105_Conception_de_circuits_dedies_a_une_class e_d%27applications_ASIP_compromis_consommation_-_performances_-_ flexibilite https://www.generation-nt.com/actualites/memoire-stt-ram-grandis-hynix-71611 https://francoandroid.com/reram-resistive-random-access-memory-quest-ce-que-reram-et- comment-ca-marche/ https://fr.wikipedia.org/wiki/Circuit_int%C3%A9gr%C3%A9 13 MERCI uploads/Industriel/ ci-amp-memoires.pdf