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Alla scoperta della storia della EEPROM: quale scienziato scoprì per primo il segreto della memoria cancellabile elettricamente?
La EEPROM, memoria di sola lettura programmabile cancellabile elettricamente, è una memoria non volatile che a partire dagli anni '70 ha rivestito un ruolo sempre più importante nel campo della tecnologia elettronica. Ciò che lo rende speciale è che può essere cancellato e riprogrammato su un singolo bit, rendendolo una soluzione ideale per archiviare piccole quantità di dati. Con il progresso tecnologico, la tecnologia EEPROM ha subito drastici cambiamenti negli ultimi decenni, ma tracciarne la storia è un affascinante viaggio di esplorazione.
Prima esplorazione
Agli inizi degli anni ’70 molte aziende ed enti di ricerca iniziarono ad investire nella ricerca sulle memorie non volatili riprogrammabili elettricamente. Nel 1971, un gruppo di ricercatori giapponesi pubblicò i primi risultati della ricerca alla terza conferenza sui dispositivi a stato solido a Tokyo. Sebbene i loro sforzi abbiano aperto la strada allo sviluppo futuro, la tecnologia all’epoca si basava ancora sui condensatori, che erano molto diversi dalle moderne EEPROM. Nello stesso anno IBM ottenne anche un brevetto per la sua memoria riprogrammabile elettricamente, dando inizio a una competizione nella tecnologia delle memorie.
Le prime tecnologie di memoria dovevano affrontare varie sfide, come la conservazione dei dati e l'affidabilità del ciclo di cancellazione/scrittura.
La nascita della moderna EEPROM
Nel 1974, Siemens inventò con successo la prima EEPROM in grado di cancellare i dati attraverso l'effetto tunnel Fowler-Nordheim, segnando l'arrivo della moderna tecnologia EEPROM. Nel 1977, lo scienziato israelo-americano Eliyahou Harari ottenne un brevetto basato sull'effetto tunnel Fowler-Nordheim presso la Hughes Aircraft Company. Questa tecnologia non solo migliorò la progettazione della memoria volatile, ma portò anche alla produzione commerciale di EEPROM.
I risultati della ricerca di Harari e del suo team hanno attirato un'attenzione significativa nel settore e hanno guidato la prossima generazione di progettazione della memoria.
La struttura e la funzione della EEPROM
L'EEPROM di oggi è ampiamente utilizzata, integrata nei microcontrollori incorporati e utilizzata nelle esigenze di archiviazione dei dati di vari prodotti. Rispetto alla memoria flash, la EEPROM richiede ancora una struttura a due transistor per cancellare i singoli bit, mentre la memoria flash può utilizzare un singolo transistor. Pertanto, la EEPROM ha ancora uno status insostituibile in alcuni usi specifici, come la sicurezza del prodotto e le piccole esigenze di archiviazione.
Protezione di sicurezza e interfaccia elettrica
Con l'aumento della consapevolezza della sicurezza digitale, la tecnologia EEPROM è ampiamente utilizzata nelle carte di credito, nelle carte SIM, nell'accesso senza chiave e in altri dispositivi di sicurezza. Alcuni di questi dispositivi sono inoltre dotati di meccanismi di sicurezza anticopia per proteggere i dati archiviati. In termini di input e output dei dati, la EEPROM può comunicare utilizzando interfacce seriali o parallele, come SPI, I²C, ecc. Il design di queste interfacce consente a vari dispositivi di essere ben supportati in termini di throughput e compatibilità.
L'interfaccia elettrica e l'architettura interna della EEPROM consentono di gestire i dati in modo rapido ed efficiente.
Sviluppi attuali e futuri
Sebbene le tecnologie emergenti di memoria non volatile come FeRAM e MRAM le stiano gradualmente sostituendo in alcune aree di applicazione, EEPROM presenta ancora i suoi vantaggi proprietari. Ad esempio, la EEPROM mantiene sempre uno standard elevato in termini di ciclo di riscrittura dei dati e periodo di conservazione dei dati. Allo stesso tempo, la memoria flash, originariamente destinata a sostituire la EEPROM, ha ora iniziato a diventare la scelta principale in vari mercati, soprattutto nei sistemi che richiedono grandi quantità di memoria non volatile.
Il rapido sviluppo della tecnologia della memoria è difficile da prevedere e nuove invenzioni e innovazioni potrebbero apparire in qualsiasi momento. In questa ondata tecnologica in continua evoluzione, in che modo queste tecnologie di memoria possono essere utilizzate e sviluppate in modo più efficace?
