La memoria flash con una dirección MAC incorporada realmente puede ayudar durante el desarrollo.

La memoria flash es parte de casi todos los diseños nuevos para cualquier cosa, desde dispositivos portátiles que funcionan con baterías hasta sistemas electrónicos más grandes alimentados por línea. Si ejecuta código, es probable que haya memoria flash NOR en él, gracias al rápido acceso aleatorio de la tecnología NOR, la alta confiabilidad y el bajo consumo de energía.

Mientras tanto, la industria continúa presentando nuevas tecnologías flash que superan la densidad de memoria, la potencia, el ancho de banda de acceso y el rendimiento. Ahora, los desarrolladores pueden usar dispositivos flash NOR XIP (de ejecución en el lugar) para ejecutar código directamente desde flash, lo cual reduce los requisitos de la RAM (memoria de acceso aleatorio) y elimina la necesidad de copiar el código de la memoria no volátil a la RAM.

Además de las mejoras en las características de rendimiento, los dispositivos flash son cada vez más inteligentes. Las tecnologías emergentes basadas en flash van más allá del almacenamiento para integrar capacidades diseñadas para manejar más carga de procesamiento para análisis de datos, interacción en la nube y otros servicios. Esta tendencia conduce directamente a iniciativas, como los esfuerzos de almacenamiento computacional en los que el flash juega un papel principal al alimentar el apetito voraz por los datos de los algoritmos de aprendizaje automático.

Sin embargo, a veces, no hace falta que las mejoras de flash deban impulsar la tecnología de punta para ayudar a los desarrolladores. A veces, solo se necesita una buena idea.

Tomemos, por ejemplo, los dispositivos flash de Microchip Technology SST26VF0xxBEU , los últimos miembros de la familia SST26 SQI de Microchip de dispositivos NOR seriales quad I/O (SQI). Basado en la tecnología SuperFlash® desarrollada por la subsidiaria de Microchip, Silicon Storage Technology, la familia SST26 está construida para brindar rendimiento y confiabilidad. Además, son simples de usar. Los desarrolladores pueden conectarlos fácilmente a maestros quad de Interfaz periférica serial (SPI) como la familia de microcontroladores SAM D51 de Microchip, basados en el núcleo Arm® Cortex®-M4F con unidad de punto flotante (Figura 1).

Figura 1: La familia de dispositivos flash NOR serie SST26 de Microchip Technology proporciona cuatro canales de E/S seriales paralelos para permitir transacciones de alta velocidad con maestros cuádruples de Interfaz periférica serial (SPI) (QSPI). (Fuente de la imagen: Microchip Technology).

La nueva serie SST26VF0xxBEU ofrece las mismas características, pero también incorpora una dirección de control de acceso a medios (MAC) globalmente única en cada dispositivo.

Direcciones MAC: ¿Cuál es el problema?

Entonces, ¿por qué esa mejora comparativamente simple es una ayuda tan notable para los desarrolladores? Para entender eso, tenemos que examinar algunos hechos sobre las direcciones MAC y cómo se aprovisionan.

Una dirección MAC es, por supuesto, un identificador único conectado a cualquier NIC (controlador de interfaz de red) y utilizado en opciones de conectividad conocidas, incluidas Ethernet, Wi-Fi y otras tecnologías 802.x del IEEE (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos). Construida correctamente, una dirección MAC combina un prefijo de OUI (identificador único organizativo) de 24 bits con un valor de 24 o 40 bits determinado por el propietario de OUI para crear un identificador único extendido de 48 bits (EUI-48), o un Valor EUI-64 de 64 bits que es único a nivel mundial.

Para garantizar la unicidad, las direcciones MAC son asignadas por la RA (Autoridad de Registro) de la Asociación de Estándares de IEEE. La RA del IEEE no proporciona direcciones MAC individuales. En cambio, entrega direcciones MAC en tres bloques diferentes con los entregables reales como prefijos EUI únicos en tres longitudes diferentes:

• Un prefijo de 24 bits correspondiente a la OUI, que permite al propietario asignar los 24 bits restantes para crear 2 ²⁴ (>16 millones) direcciones MAC únicas.
• Un prefijo de 28 bits, para 2 ²⁰ (> 1 millón) direcciones MAC únicas
• Un prefijo de 36 bits, para 2 ¹² (4,096) direcciones MAC únicas

Otro hecho de particular importancia para los desarrolladores es que no todos los dispositivos semiconductores destinados a usarse en diseños de interfaz de red vienen con un EUI-48 o EUI-64 globalmente único. Los fabricantes de semiconductores entienden que los compradores por volumen querrán aprovisionar direcciones MAC con sus propias OUI. Incluso las familias de dispositivos que se especifican como que incluyen una dirección MAC única en las piezas de producción podrían no incluirlas en piezas destinadas a muestras de ingeniería.

Todo esto puede dificultar las cosas cuando se trata de crear prototipos de diseños complejos, como dispositivos IdC o dispositivos portátiles que dependen de la conectividad de red para gran parte de sus funciones de usuario. Para la creación de prototipos, los desarrolladores pueden reciclar una dirección única mantenida solo para este propósito o utilizar una dirección MAC ad hoc que saben que es exclusiva de su red de desarrollo. La dificultad, por supuesto, radica en sacar el prototipo del taller para pruebas de integración más amplias o una eventual inspección del cliente, lo que puede resultar en demostraciones fallidas y explicaciones incómodas.

En el pasado, la única forma en que los ingenieros podían lidiar con esto sería pagando el IEEE. Sin embargo, como se señaló anteriormente, el IEEE solo asigna direcciones en bloques. Desafortunadamente, incluso el bloque más pequeño, que la RA del IEEE llama un bloque pequeño de Dirección MAC (MA-S), cuesta varios cientos de dólares; sin mencionar los costos indirectos de aplicar y esperar el prefijo único. Si está en modo sigiloso y desea mantener su identidad fuera de la lista pública del IEEE, pagará más de mil dólares por el bloque MA-S cada año, y cada bloque más grande agrega mil incrementales a eso. Además del costo financiero, si no ha hecho un presupuesto del retraso de adquisición en el cronograma de su proyecto mucho antes de esa importante demostración fuera del sitio, no tiene suerte.

MAC en flash: Una buena idea

Entonces, he aquí por qué los dispositivos de memoria flash Microchip Technology SST26VF0xxBEU son tan innovadores a su manera. En lugar de comprometerse con todo el proceso de registro, los desarrolladores pueden adquirir una dirección MAC globalmente única porque estos dispositivos están disponibles en cantidades únicas. Microchip proporciona a cada dispositivo un EUI-48 y EUI-64 únicos en las ubicaciones 261H y 268H, respectivamente, en la tabla estándar de SFDP (parámetros detectables de flash serie) del dispositivo. Los desarrolladores simplemente realizan una lectura SFDP para leer secuencialmente los seis octetos de la dirección EUI-48 u ocho octetos de la dirección EUI-64 a través de un solo canal SPI.

Lo más probable es que su diseño requiera cierta cantidad de flash, y Microchip ofrece estos dispositivos en una gama de tamaños que incluyen 64 megabytes (Mbyte) SST26VF064BEU, 32 Mbyte SST26VF032BEU y 16 Mbyte SST26VF016BEU. Microchip ha ofrecido direcciones MAC integradas anteriormente en algunos de sus dispositivos EEPROM de 2 kbit, pero su disponibilidad en dispositivos flash de alta densidad puede ayudar a reducir la lista de materiales y la huella de diseño.

Conclusión

Las direcciones MAC globalmente únicas son un requisito básico para la mayoría de las tecnologías de red del IEEE 802.x, pero no todos los dispositivos utilizados para la conectividad de red vienen con dicha dirección. Si es un ingeniero o fabricante que trabaja en prototipos o pequeñas cantidades, los dispositivos flash SST26VF de Microchip Technology con direcciones MAC integradas proporcionan una alternativa eficiente para comprar más direcciones MAC de las que necesita. ¿Qué opina? ¿Usaría uno?