La memoria è una componente essenziale in ogni computer, indipendentemente dalle dimensioni e dall'applicazione. Tutti i dispositivi edge devono, quindi, essere pronti ad affrontare qualsiasi disagio termico e fisico posto dall'ambiente. Si tratta di un risultato particolarmente ambizioso in questo periodo in cui stiamo migrando sempre più potenza informatica verso l' "edge" per ridurre la latenza e creare sistemi più efficaci.
Ciò significa che i dispositivi precedentemente ubicati in una posizione centralizzata e stabile vengono ora collocati negli effettivi punti di raccolta dei dati. Può trattarsi di qualsiasi tipo di luogo: dal piano di una fabbrica, a un incrocio stradale trafficato o ancora al bordo di una nave o di un aereo. Una delle principali sfide che tengono legate queste applicazioni è rappresentata proprio dalle ampie variazioni di temperatura a cui i dispositivi sono soggetti.
Se da un lato le variazioni di temperatura possono far parte dei cicli naturali, dall'altro va sottolineato che il cambiamento climatico è un altro fattore in grado di influenzare i sistemi futuri e già esistenti, in quanto in molti luoghi può portare a condizioni climatiche più instabili oltre che a cambiamenti imprevedibili.
Questo articolo andrà a spiegare le informazioni di carattere generale delle specifiche tecniche delle DRAM con range di temperatura esteso oltre che le procedure di test.
Informazioni di carattere generale:
La specifica "con range di temperatura esteso, di livello industriale" viene di norma definita dal range di temperatura compreso fra -40°C e +85°C. Per Innodisk, questi numeri si basano sulle specifiche JEDEC e vengono ulteriormente estese per soddisfare i requisiti industriali. JEDEC è un'organizzazione che sviluppa standard aperti per le industrie microelettroniche. Gli standard vengono creati mediante una stretta collaborazione tra produttori e fornitori e vengono usati in tutto il mondo. Per la DRAM a temperatura standard, lo standard applicabile è 21C. Per il "range di temperatura esteso" esistono standard diversi che delineano le specifiche per i diversi tipi di DRAM. Gli standard descrivono nel dettaglio sia i requisiti di produzione sia le procedure test dei moduli DRAM con range di temperatura esteso.
Sfide:
Le tendenze verso l'Internet of Things e il computing edge contribuiscono all'aumento del numero di dispositivi oltre che alla potenza computazionale che viene collocata in ambienti più rigidi. Ciò comprende sia location con elevato livello di caldo e freddo, oltre ad aree particolarmente suscettibili alle conseguenze avverse del cambiamento climatico.
Ad esempio, un dispositivo collocato all'esterno eseguirà cicli continui di riscaldamento e raffreddamento con il cambio giorno notte; adotterà invece un ciclo più lungo con i cambiamenti stagionali. Queste location possono inoltre essere di difficile accesso, il che aumenta sia il tempo che il costo della manutenzione.
È imperativo che i dispositivi che funzionano in queste aree si servano di moduli di memoria in grado di gestire queste circostanze su lunghi periodi di tempo con un livello di presenza ridotto al minimo.
Soluzioni:
Lo Standard JEDEC indica il range di temperatura per tutto il modulo DRAM oltre che, singolarmente, i circuiti integrati (IC - Integrated Circuits). Innodisk si attiene a questa linea guida secondo la quale la TC (Temperatura del Case) non dovrà superare il valore indicato per la componente DRAM. Il range di temperatura per i moduli DRAM è designato come TA (Temperatura Ambiente), che si riferisce alla temperatura ambiente. JEDEC colloca questo range a:
0°C ≤ TA ≤ 55°C
La temperatura del case (TC), che si riferisce alla temperatura dell'IC durante le operazioni, sarà naturalmente più alta dato che è come minimo uguale alla temperatura ambiente con - in aggiunta - il calore prodotto durante le operazioni. ad esempio, TC è uguale a TA + calore prodotto. JEDEC imposta questo range su:
0°C ≤ TC ≤ 85°C
Lo standard Innodisk per i moduli con range di temperatura esteso è basato sullo standard JEDEC e viene ulteriormente esteso nel range negativo:
-40°C ≤ TA ≤ 85°C
Questo range consente ai moduli di lavorare in ambienti che superano significativamente lo standard JEDEC, sia per la temperatura ambiente che per la temperatura IC (dato che TC è sempre uguale o superiore rispetto a TA)
Test e Controllo Qualità: per verificare la capacità di range di temperatura esteso, oltre che la solidità e la qualità del prodotto, i moduli eseguiranno un processo di test standard, conformemente a quanto di seguito indicato.
Dopo aver eseguito questo processo, i moduli vengono verificati per essere usati in ambienti con range di temperatura esteso.
Conclusione:
Le specifiche del range di temperatura esteso sono fondamentali per garantire che il dispositivo resista nelle condizioni estreme in settori quali videosorveglianza, veicoli, networking e mercati critici a livello di mission. La necessità di una memoria con ampio range di temperatura è destinata ad aumentare. La potenza computazionale si sposta infatti sempre di più verso la periferia (edge) dove la robustezza del dispositivo è essenziale in ottica di longevità e riduzione dei costosi interventi di manutenzione.
La resistenza alle temperature estreme, è una delle tante caratteristiche richieste per una memoria destinata ad applicazioni in ambienti gravosi. In aggiunta a questo Innodisk è in grado di offrire soluzioni specifiche e personalizzate, implementando tecnologie quali anti-solforazione, conformal coating, side-fill, e implementazione di dissipatori di calore.
Link utili:
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