EEPROM : Comprendre la mémoire morte effaçable électriquement

EEPROM : Comprendre la mémoire morte effaçable électriquement

Aujourd’hui, on va voir en détail ce qu’est l’EEPROM, un composant essentiel dans le monde de l’électronique pour le stockage non volatil des données. Ce type de mémoire a révolutionné la manière dont les systèmes conservent l’information, même sans alimentation.

Qu’est-ce que l’EEPROM ?

EEPROM signifie « Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory » (Mémoire morte programmable et effaçable électriquement). Contrairement à la mémoire RAM, elle conserve les données sans alimentation électrique. Elle se distingue des autres mémoires non volatiles par sa capacité à être effacée et reprogrammée électriquement, sans nécessiter de dispositifs spécifiques comme les UV dans le cas des mémoires EPROM.

Fonctionnement de l’EEPROM

L’EEPROM utilise des transistors à effet de champ (MOSFET) avec une grille flottante qui retient une charge électrique, représentant ainsi les bits de données. Voici les étapes principales :

  1. Écriture : Une tension élevée est appliquée pour injecter des électrons sur la grille flottante, modifiant ainsi l’état logique.
  2. Lecture : Une tension plus faible permet de détecter la charge sur la grille sans la modifier.
  3. Effacement : L’injection inverse d’électrons ou la libération de charge permet de remettre à zéro la cellule, prête pour une nouvelle écriture.

Caractéristiques techniques principales

Caractéristique Description Valeurs typiques
Capacité de stockage Varie selon les modèles, de quelques kilo-octets à plusieurs méga-octets 1 kB à 4 MB
Tension d’écriture/effacement Plus élevée que la tension de lecture classique 12 V à 20 V
Endurance Nombre de cycles écriture/effacement avant usure 10 000 à 1 000 000 cycles
Temps d’écriture Durée pour programmer une cellule 1 ms à 10 ms
Temps de lecture Durée pour accéder à la donnée Quelques microsecondes

Applications courantes de l’EEPROM

  • Stockage de paramètres de configuration dans les microcontrôleurs.
  • Conservation des données d’étalonnage dans les instruments de mesure.
  • Stockage de petites bases de données dans les cartes à puce.
  • Enregistrement des codes d’identification dans l’électronique embarquée.

Avantages et limites

  • Avantages :
    • Non volatilité des données.
    • Possibilité d’effacement et de reprogrammation électrique sans retrait du composant.
    • Faible consommation énergétique en lecture.
    • Bonne endurance pour la plupart des usages courants.
  • Limites :
    • Temps d’écriture plus long que la lecture.
    • Nombre limité de cycles d’écriture/effacement, imposant une gestion prudente.
    • Capacité souvent inférieure aux autres mémoires non volatiles comme la Flash NAND.

Différences avec d’autres mémoires non volatiles

Bien que l’EEPROM partage des similarités avec la mémoire Flash, la principale différence réside dans la granularité d’effacement : l’EEPROM efface et programme souvent à l’octet, tandis que la Flash travaille par blocs. Cela rend l’EEPROM particulièrement adaptée pour stocker de petites quantités de données qui changent fréquemment.

Exemple d’utilisation simple

Dans un microcontrôleur, l’EEPROM peut servir à sauvegarder un compteur d’utilisation. À chaque démarrage, le microcontrôleur lit la valeur stockée, l’incrémente, puis la réécrit dans l’EEPROM. Ce processus permet de conserver l’historique d’utilisation même après coupure de courant.

Vous souhaitez découvrir comment les mémoires Flash se comparent à l’EEPROM ? Ne manquez pas notre prochain article pour approfondir ce sujet fascinant.