Nuvoton NuMicro M2L31: nueva placa con memoria tipo ReRAM

El Nuvoton NuMicro M2L31 es una familia de microcontroladores con un potente núcleo Arm Cortex-M23 y una función de memoria única. Es uno de los primeros en utilizar ReRAM, un tipo de memoria rápida y duradera. Estos microcontroladores están diseñados para un bajo consumo de energía y una amplia gama de aplicaciones, desde automatización industrial hasta control de motores.

Además, esa ReRAM es lo que los hace realmente interesantes y especiales frente a otros productos similares. Una placa extremadamente completa para su tamaño, y con aplicaciones industriales y otro tipo de proyectos, dada su riqueza y versatilidad. ¿Quieres saber por qué?

Especificaciones técnicas del Nuvoton NuMicro M2L31

En cuanto a las especificaciones técnicas de este módulo de NuvoTon, lo cierto es que puedes encontrar distintas variantes, con distintos tamaños de memoria ReRAM, y todo disponible desde la propia web oficial de NuvoTon por un precio desde 36 dólares:

• Microcontrolador
  • Arm Cortex-M23 con un solo núcleo @ 72 Mhz
• Memoria
  • Desde 40KB hasta 512KB de ReRAM embebida
  • Hasta 168 KB SRAM con 40KB para comprobar paridad
  • SRAM independiente de bajo consumo de 4/8 KB
  • 8 KB LDROM
  • 4x regiones eXecute-Only-Memory (XOM)
  • 4x regiones de Memory Protection Unit (MPU)
• Conectores para periféricos
  • Puertos USB
    • USB 2.0 OTG/Host/Device con buffer de 1024 bytes
    • Compatible con USB-C (Rev.2.1) y para carga
  • Hasta 8x interfaces UART con LIN e IrDA
  • 1x interfaz UART de bajo consumo
  • Hasta 2x USCI (UART / SPI / I²C)
  • Hasta 4x I2C + 1x I2C de bajo consumo (400 kbps)
  • Hasta 4x SPI/I2S (max. 36 MHz) + 1x SPI de bajo consumo (max 12 MHz)
  • 1x Quad Serial Peripheral Interface (QSPI)
  • Hasta 1x External Bus Interface (EBI)
  • Hasta 2x controladores CAN FD
  • Hasta 16x touch keys con escaneo simple o periodo programable, 5V
• Analógico
  • Control de voltaje de referencia integrado
  • Sensor de temperatura integrado
  • 1x 12-bit SAR ADC hasta 24 canales de 3.42 MSPS
  • Hasta 2x DAC (12-bit, 1 MSPS con buffer)
  • 3x comparadores rail-to-rail de 6-bit DAC
  • Hasta 3x amplificadores operacionales
• Interfaz de control
  • Voltage Adjustable Interface (VAI)
  • Hasta 2x Enhanced Quadrature Encoder Interfaces (EQEI)
  • Hasta 2x input Enhanced Input Capture timers (ECAP)
• PDMA
  • Hasta 16 canales para periféricos DMA
• Funciones de seguridad
  • Cyclic Redundancy Calculation Unit
  • Cifrado AES de 128/192/256-bit
  • True random number generator (TRNG)
  • Pseudo-random number generator (PRNG)
  • Hasta 3x pines Tamper
• Temporizadores
  • 32x salidas PWM
  • 4x temporizadores de 24-bit, soporte para una salida PWM independiente
  • 12x Enhanced PWM (EPWM) con doce contadores de 16-bit, y hasta 72 MHz para la fuente de reloj
  • 12x PWM con seis temporizadores de 16-bit, hasta 144 MHz para la fuente de reloj
  • 2x 24-bit Timers de bajo consumo
  • 2x Tick Timers
  • 1x 24-bit temporizador cuenta atrás SysTick
  • Watchdog
  • Window watchdog
• Señales de reloj
  • Oscilador de cristal (Xtal) de 4 a 32 MHz
  • Oscilador de 32.768 kHz para el reloj RTC
  • Oscilador interno de 12 MHz RC con desviación de ± 2% a -40~105°C
  • Oscilador interno de 48 MHz RC con desviación de ±2.5% a -40~105°C
  • MIRC interno de 1~8 MHz con desviación de ±10% a -40~105°C
  • Oscilador interno de 32 kHz RC con desviación de ±10%
  • PLL interno de hasta 144 MHz
• Voltaje de trabajo
  • De 1.71V a 3.6V
• Consumo
  • Normal: 60 μA/MHz @ 72 MHz
  • Modo IDLE: 33μA/MHz @ 25°C/3.0V, con todos los periféricos apagados
  • NPD w/o power gating (modo NPD2): 55 uA, @ 25°C/3.0V
  • NPD w/ power gating (modo NPD4): 9 uA, @ 25°C/3.0V
  • SPD w/ retención de 40KB en la SRAM:  1.7 uA, @ 25°C/3.0V
  • DPD: 0.54uA @ 25°C/3.0V, con RTC y LXT apagado
• Empaquetado del chip a elegir entre (cada uno disponible con diferentes capacidades de ReRAM):
  • WLCSP 25 (2.5×2.5 mm)
  • QFN32 (5x5mm)
  • LQFP48 (7x7mm)
  • QFN 48 (5×5 mm)
  • WLCSP 49 (3x3mm)
  • LQFP64 (7x7mm)
  • LQFP128 (14×14 mm)
• Rango de temperatura de trabajo soportado
  • Desde -40°C a +105°C

¿Qué es la ReRAM? ¿Por qué es interesante?

La ReRAM (Resistive Random-Access Memory) es un tipo de memoria no volátil (NV) que funciona mediante el cambio de la resistencia de un material dieléctrico de estado sólido. Esta tecnología se presenta como una alternativa a las memorias flash tradicionales, como la NAND Flash y la DRAM, ofreciendo varias ventajas:

• Velocidad: la ReRAM ofrece velocidades de lectura y escritura muy rápidas, incluso más rápidas que las de la DRAM. Esto se debe a que no requiere una operación de borrado de página antes de escribir, como sí lo hacen las memorias flash tradicionales.
• Durabilidad: tiene una mayor resistencia a los ciclos de escritura y borrado que las memorias flash tradicionales. Esto significa que puede soportar más escrituras antes de fallar, lo que la hace ideal para aplicaciones que requieren actualizaciones frecuentes de datos y fiabilidad.
• Bajo consumo de energía: consume menos energía que las memorias flash tradicionales, tanto en modo de lectura como de escritura. Esto la convierte en una buena opción para aplicaciones con batería o que funcionan con energía solar.

No obstante, hay que decir que este tipo de memorias son bastante caras y se encuentran en un estado de desarrollo bastante temprano. Usándose principalmente para dispositivos basados en MCUs como este, y en aplicaciones industriales o de otro tipo. Pero no es una memoria en un estadio maduro como para usar en ordenadores…