🧠 비휘발성 메모리 종류 및 비교
1. 비휘발성 메모리(Non-Volatile Memory, NVM)는 전원이 꺼져도 저장된 데이터를 보존할 수 있는 메모리
2. EEPROM과 Flash 외에도 여러 형태의 비휘발성 메모리가 존재하며, 각기 다른 특성과 용도를 가짐
📦 1. Flash Memory
| 항목 |
내용 |
| 형태 |
NAND, NOR |
| 장점 |
고용량, 저비용, 코드 실행(XIP 가능) |
| 단점 |
섹터 단위 지우기, 쓰기 느림, 수명 한계 |
| 사용 예시 |
MCU 내장 플래시, SSD, SD 카드, USB |
📦 2. EEPROM(Electrically Erasable PROM)
| 항목 |
내용 |
| 형태 |
내장/외장 (I2C/SPI) |
| 장점 |
바이트 단위 쓰기 가능, 수명 길고 안정적 |
| 단점 |
용량 작음, 느린 속도 |
| 사용 예시 |
센서 보정값, ID, 설정값 저장 |
📦 3. FRAM(Ferroelectric RAM)
| 항목 |
내용 |
| 장점 |
빠른 읽기/쓰기, 매우 높은 수명 (>10¹⁵ 회), 비휘발성 |
| 단점 |
고가, 용량 작음 |
| 사용 예시 |
의료기기, 고신뢰성 산업 시스템, RTC 로그 저장 |
📦 4. MRAM(Magnetoresistive RAM)
| 항목 |
내용 |
| 원리 |
자기 저항 효과 이용 |
| 장점 |
빠른 속도, 높은 내구성, DRAM 수준 성능 + 비휘발성 |
| 단점 |
고가, 생산 복잡 |
| 사용 예시 |
군용, 우주항공, 캐시 메모리, 로깅 시스템 |
📦 5. PCM(Phase Change Memory)
| 항목 |
내용 |
| 원리 |
결정/비결정 상태로 상태 변화 |
| 장점 |
중간 속도, 중간 가격, 셀 간 간섭 적음 |
| 단점 |
수명과 반복 쓰기 한계 있음 |
| 사용 예시 |
차세대 저장 기술 연구 중, 일부 고성능 칩 적용 사례 존재 |
📦 6. RRAM(Resistive RAM)
| 항목 |
내용 |
| 원리 |
저항 변화 기반 |
| 장점 |
저전력, 빠름, 고밀도 |
| 단점 |
상용화 초기 단계, 데이터 안정성 이슈 |
| 사용 예시 |
미래형 메모리 기술로 연구 중, AI 엣지 칩 등 제한적 적용 |
📦 7. Battery-backed SRAM(BB-SRAM)
| 항목 |
내용 |
| 원리 |
SRAM에 배터리 연결해 휘발성 보완 |
| 장점 |
DRAM급 속도 + 데이터 보존 |
| 단점 |
배터리 필요, 크고 비쌈 |
| 사용 예시 |
RTC, 산업 제어기, 데이터 로거 |
📊 요약 비교
| 메모리 |
속도 |
쓰기 수명 |
전력 소비 |
용량 |
비고 |
| Flash |
중간 |
10⁴~10⁵ |
낮음 |
큼 |
MCU/SSD/USB |
| EEPROM |
느림 |
10⁶ |
낮음 |
작음 |
설정값 저장 |
| FRAM |
빠름 |
10¹⁵+ |
매우 낮음 |
작음 |
초고수명, 비쌈 |
| MRAM |
DRAM급 |
10¹⁵+ |
낮음 |
중간 |
고가, 산업용 |
| PCM |
중간 |
10⁶~10⁷ |
중간 |
중간 |
실험적 |
| RRAM |
빠름 |
미지수 |
매우 낮음 |
중간 |
차세대 기술 |
| BB-SRAM |
매우 빠름 |
SRAM급 |
높음 (배터리 필요) |
작음 |
제한적 활용 |
🧠 선택 가이드
| 조건 |
추천 메모리 |
| 설정값 저장, 자주 읽고 거의 안 쓰는 경우 |
EEPROM 또는 Flash |
| 빠른 쓰기 + 긴 수명 필요 |
FRAM 또는 MRAM |
| 저전력 + 고속 운영 필요 |
FRAM |
| 고속 연산 + 유지보수 불가 환경 |
MRAM |
| 데이터 백업 + 속도 중요 |
Battery-backed SRAM |
📚 참고
- 대부분의 MCU는 Flash만 내장, EEPROM은 별도이거나 에뮬레이션 사용
- 고신뢰성 로깅이 필요하다면 FRAM이나 MRAM 도입 고려
- 미래에는 RRAM과 PCM이 EEPROM/Flash를 대체할 가능성 있음
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