Une mémoire Flash avec adresse MAC intégrée peut être d'une aide précieuse lors du développement

La mémoire Flash fait partie de presque chaque nouvelle conception, des dispositifs corporels alimentés par batterie aux systèmes électroniques plus imposants alimentés sur secteur. Si le dispositif exécute du code, il y a de fortes chances qu'il intègre une mémoire Flash NOR, technologie prisée pour sa mémoire vive rapide, sa grande fiabilité et sa basse consommation.

En parallèle, l'industrie continue de développer de nouvelles technologies Flash qui repoussent les limites en matière de densité, de puissance, de bande passante d'accès et de performances. Les développeurs peuvent maintenant utiliser des dispositifs Flash NOR qui présentent une fonctionnalité XIP (execute-in-place) pour exécuter du code directement depuis la mémoire Flash et réduire ainsi les exigences de mémoire vive (RAM), tout en éliminant le besoin de copier du code depuis la mémoire non volatile vers la mémoire RAM.

Outre les améliorations apportées aux caractéristiques de performances, les dispositifs Flash ne cessent de devenir plus intelligents. Les technologies émergentes basées Flash vont au-delà du simple stockage afin d'intégrer des capacités conçues pour gérer davantage de charge de traitement pour l'analyse de données, l'interaction cloud et d'autres services. Cette tendance conduit directement à des initiatives telles que des efforts de stockage informatique où la mémoire Flash joue un rôle prépondérant en satisfaisant l'appétit vorace en données des algorithmes d'apprentissage machine.

Pourtant, il n'est parfois pas nécessaire de miser sur la technologie de pointe pour améliorer la mémoire Flash et aider les développeurs. Une bonne idée peut suffire.

Prenons l'exemple des dispositifs Flash SST26VF0xxBEU de Microchip Technology, les derniers nés de la famille de dispositifs NOR à quadruple E/S série (SQI) SST26 SQI de Microchip. Basée sur la technologie SuperFlash® développée par la filiale Silicon Storage Technology de Microchip, la gamme SST26 est conçue pour offrir performances et fiabilité. Elle est également facile d'utilisation. Les développeurs peuvent aisément connecter les dispositifs de cette gamme à des maîtres SPI quadruples, tels que les microcontrôleurs SAM D51 de Microchip, basés sur le cœur Arm® Cortex®-M4F avec unité en virgule flottante (Figure 1).

Figure 1 : La gamme SST26 de dispositifs Flash NOR série de Microchip Technology offre quatre canaux E/S série en parallèle pour permettre des transactions haute vitesse avec des maîtres SPI quadruples (QSPI). (Source de l'image : Microchip Technology)

La nouvelle série SST26VF0xxBEU offre les mêmes caractéristiques tout en embarquant dans chaque dispositif une adresse MAC unique.

Adresses MAC : quelle utilité ?

Pourquoi cette amélioration relativement simple est-elle si utile aux développeurs ? Pour le comprendre, il nous faut explorer certains faits sur les adresses MAC et sur la manière dont elles sont provisionnées.

Nous le savons, une adresse MAC est un identifiant unique rattaché à tout contrôleur d'interface réseau (NIC) et utilisé dans les options de connectivité classiques, notamment Ethernet, Wi-Fi et autres technologies IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.x. Bien construite, une adresse MAC combine un préfixe OUI (Organizationally Unique Identifier) de 24 bits avec une valeur de 24 bits ou de 40 bits déterminée par le détenteur de l'identifiant OUI, afin de créer une valeur Extended Unique Identifier de 48 bits (EUI-48) ou de 64 bits (EUI-64), qui est unique à l'échelle universelle.

Pour garantir leur caractère unique, les adresses MAC sont allouées par l'Autorité d'enregistrement (AE) de l'IEEE Standards Association. L'AE IEEE ne fournit pas d'adresses MAC individuelles. Elle délivre des adresses MAC en trois blocs distincts, lesquels constituent des préfixes EUI uniques de trois longueurs différentes :

• Un préfixe de 24 bits qui correspond à l'identifiant OUI et qui permet au détenteur d'assigner les 24 bits restants pour créer 2²⁴ (> 16 millions) adresses MAC uniques
• Un préfixe de 28 bits pour 2²⁰ (> 1 million) adresses MAC uniques
• Un préfixe de 36 bits pour 2¹² (4096) adresses MAC uniques

Autre fait qui s'avère particulièrement important pour les développeurs : les dispositifs à semi-conducteurs destinés à être utilisés dans des interfaces réseau ne possèdent pas tous un identifiant EUI-48 ou EUI-64 unique. Les fabricants de semi-conducteurs savent que les acheteurs de volumes veulent pouvoir provisionner leurs propres identifiants OUI dans les adresses MAC. Même les gammes de dispositifs spécifiant inclure une adresse MAC unique dans les composants de production peuvent ne pas l'inclure dans les composants destinés à servir d'échantillons techniques.

Tout cela peut compliquer la donne au moment de concevoir des prototypes complexes comme des dispositifs IoT ou corporels, dont la plupart des fonctionnalités dépendent de la connectivité réseau. Pour le prototypage, les développeurs peuvent recycler une adresse unique conservée spécifiquement à cet effet ou utiliser une adresse MAC ad hoc qu'ils savent unique à leur réseau de développement. La difficulté, bien sûr, réside dans le fait de sortir le prototype de l'atelier pour des tests d'intégration plus étendus ou une éventuelle inspection par le client, ce qui peut entraîner l'échec des démonstrations et des explications maladroites.

Auparavant, le seul moyen pour les ingénieurs de gérer ce problème était de payer l'IEEE. Toutefois, comme indiqué précédemment, l'IEEE n'attribue que des adresses en blocs. Et malheureusement, même le plus petit bloc, que l'AE IEEE appelle MA-S, coûte plusieurs centaines de dollars, sans parler des coûts indirects liés à la demande de préfixe unique et à l'attente qui s'ensuit. Si la discrétion est de mise et que vous ne souhaitez pas que votre identité figure dans la liste publique de l'IEEE, vous devrez payer plus de mille dollars pour le bloc MA-S chaque année, et mille dollars de plus par bloc supérieur ajouté. Au-delà de l'aspect financier, si vous n'avez pas budgété le délai d'acquisition dans votre calendrier projet bien avant cette importante démonstration hors site, vos chances de réussir sont dérisoires.

Adresses MAC en mémoire Flash : une bonne idée

Voici la raison pour laquelle les dispositifs à mémoire Flash SST26VF0xxBEU de Microchip Technology sont intrinsèquement si innovants. Plutôt que d'adhérer au processus d'enregistrement global, les développeurs peuvent acquérir une seule adresse MAC unique à l'échelle universelle, car ces dispositifs sont disponibles à l'unité. Microchip provisionne chaque dispositif avec un identifiant EUI-48 et un identifiant EUI-64 uniques, respectivement aux emplacements 261H et 268H, dans la table SFDP (Serial Flash Discoverable Parameters) aux normes de l'industrie du dispositif. Les développeurs exécutent simplement une lecture SFDP pour lire de manière séquentielle les six octets de l'adresse EUI-48 ou les huit octets de l'adresse EUI-64 sur un seul canal SPI.

Il est probable que votre conception fasse appel à une certaine quantité de mémoire Flash, et Microchip propose ces dispositifs dans différentes capacités : le SST26VF064BEU de 64 méga-octets (Mo), le SST26VF032BEU de 32 Mo et le SST26VF016BEU de 16 Mo. Microchip a déjà proposé des adresses MAC embarquées dans certains de ses dispositifs EEPROM 2 kb, mais leur disponibilité dans les dispositifs Flash haute densité peut aider à réduire la nomenclature et l'empreinte de la conception.

Conclusion

Les adresses MAC uniques à l'échelle universelle constituent une exigence de base pour la plupart des technologies réseau IEEE 802.x, mais les dispositifs utilisés pour la connectivité réseau n'en sont pas tous dotés. Si vous êtes ingénieur ou fabricant et que vous travaillez sur des prototypes ou des quantités limitées, les dispositifs Flash SST26VF de Microchip Technology avec adresses MAC intégrées constituent une alternative efficace pour éviter d'acheter plus d'adresses MAC que nécessaire. Et vous, qu'en pensez-vous ? Êtes-vous convaincu ?