1Mb geheugen module

Hardware die niet past in bovenstaande onderwerpen
Gebruikers-avatar
Berichten: 5030
Geregistreerd: 13 Mei 2013, 20:57
Woonplaats: Heemskerk

1Mb geheugen module

Berichtdoor nicoverduin » 03 Mei 2019, 08:01

Uit een ander topic op het internationale forum is het idee ontstaan om heeeeel veeel gehuegen toe te voegen aan de Arduino (en varianten). Uiteindelijk is onderstaande module eruit gekomen. een 1Mb SRAM module die uitbreidbaar is tot4 Mb op een enkele /CS pin. Ik heb nog wel wat testwerk te doen (o.a. op de ESP32 een een chip (van de 8) doet het nog niet. Maar verder werkt het als een zonnetje.
Spec's:
Werkt op zowel 5V als 3.3V
Schrijf en leestijd minder dan 3.2 milliseconde per 1 Kilobyte op de UNO
elke module heeft 2 Adres lijnen zodat er 4 mogelijkheden onboard zijn. Hierdoor kan 4Mb op een enkele /CS pin worden gehangen
Stroomverbruik moet nog bepaald worden maar dat zal iets van 10-15mA max moeten zijn (vermoedelijk minder)
SPI max speed is tot 20Mhz.
Er is een aparte library ter ondersteuning voor geschreven
Afbeelding

En wat kan je er dan mee:
a) werken met super tabellen (262000 / per Mb int32 getallen bijvoorbeeld)
b) Veelvoud van variabelen door RAM te swappen met de module. Hierbij gebruikmakend van "union"
c) html pagina's vanaf SD kopiëren naar een RAM-disk systeem voor performance verbetering
Docent HBO Technische Informatica, Embedded ontwikkelaar & elektronicus
http://www.verelec.nl

Advertisement

Gebruikers-avatar
Berichten: 2537
Geregistreerd: 06 Aug 2016, 01:03

Re: 1Mb geheugen module

Berichtdoor Koepel » 03 Mei 2019, 16:10

Mooi. Ik heb het een beetje gevolgd.
De 3.2 milliseconde per 1 Kilobyte op de UNO is wel heel snel. Dat is dan ruim 20 keer sneller dan lezen van een SD kaartje (schrijven weet ik niet).

Gebruikers-avatar
Berichten: 5030
Geregistreerd: 13 Mei 2013, 20:57
Woonplaats: Heemskerk

Re: 1Mb geheugen module

Berichtdoor nicoverduin » 03 Mei 2019, 17:27

Ik had al eens een proef gedaan met een SD kaartje (oude). Alleen die zei na een paar miljoen lees schrijf operaties bekijk het maar. Dan is ie gewoon kapot. Vervolgens een proef gedaan met F-RAM (levensduur van 10 tot de 14e schrijf operaties) en de data blijft 150 jaar opgeslagen. Iemand vroeg al of je na 140 jaar nog garantie hebt :) Maar die zijn best prijzig.
Uiteindelijk werd het SRAM. Die kosten iets van 2 euro per stuk. De rest een een IO expander en 2 OR gate ic's en een NPN transistor om te voorkomen dat als je naar de volgende chip schrijft de data voor de IO expander ook naar het geheugen wordt geschreven.
Alle ic's werken van 2.5 - 5.5V. Dus zou op beide levels (3.3V en 5V). Voor de ESP zal ik nog wel iets aan de library moeten doen. De IO expander kan tot 10Mhz interfacen op SPI terwijl die SRAMs tot 20Mhz kunnen.
De testen zijn gedraaid op 8Mhz (SPI_CLOCK_DIV2).
Docent HBO Technische Informatica, Embedded ontwikkelaar & elektronicus
http://www.verelec.nl

Gebruikers-avatar
Berichten: 5030
Geregistreerd: 13 Mei 2013, 20:57
Woonplaats: Heemskerk

Re: 1Mb geheugen module

Berichtdoor nicoverduin » 05 Mei 2019, 14:09

Op de ESP32 Dev board is de transfertijd (lezen of schrijven) van 1Kb toch wel een 1.3 milliseconde. Hierbij werkt de SPI naar de IO expander op 5 Mhz en naar de SRAM op 20Mhz (is wel het max).
Docent HBO Technische Informatica, Embedded ontwikkelaar & elektronicus
http://www.verelec.nl

Gebruikers-avatar
Berichten: 445
Geregistreerd: 15 Nov 2015, 11:54

Re: 1Mb geheugen module

Berichtdoor Gij Kieken » 05 Mei 2019, 14:35

Hey nico, ik volg natuurlijk jouw posts op het andere forum ook, kan ik altijd iets van opsteken.
Zelf heb ik nog geen sketch geschreven die meer geheugen nodig had dat wat de bordjes bieden, ook niet voor logging ,
maar wat nu niet is kan nog komen ,ben toch benieuwd naar het prijskaartje.

Gebruikers-avatar
Berichten: 5030
Geregistreerd: 13 Mei 2013, 20:57
Woonplaats: Heemskerk

Re: 1Mb geheugen module

Berichtdoor nicoverduin » 05 Mei 2019, 15:15

De meesten hier zullen er inderdaad geen gebruik van maken. Echter het concept van hiërarchische Chip Select maakt het wel mogelijk om bijvoorbeeld meerdere SD kaarten (dus ook 8) aan te sluiten op een enkele CS pin. Echter zou je dan stuk lopen op geheugen omdat je tekort RAM geheugen gaat krijgen.
Of je moet een veel grotere array van RGB LEDs aansturen. Nu moet je omschakelen naar een andere data pin voor een grotere stream, maar ook dan loop je stuk op RAM.

Zelf gaat het mij om Artificial Intelligence. Daar heb ik best veel grote arrays nodig om een model in elkaar te zetten (CALM of BACK_PROP).

En ik weet dat velen zullen zeggen dan neem je een grotere processor enz. Of je gaat de uitdaging aan om de processor tot zijn limieten te brengen :)

Kostprijs moet ik nog bepalen. Op dit moment zijn de kosten voor onderdelen en PCB 18.75 excl. BTW. En de meeste kosten zitten in de 23LC1024 SRAM ic's en de IO expander. De rest is centenwerk.

Belangrijkste is dat het allemaal boven verwachting werkt zowel op de UNO als de ESP32. En TSSOP Ic's doen het ook lekker in mijn SMD oventje (weinig sluitingen).
Docent HBO Technische Informatica, Embedded ontwikkelaar & elektronicus
http://www.verelec.nl

Gebruikers-avatar
Berichten: 5030
Geregistreerd: 13 Mei 2013, 20:57
Woonplaats: Heemskerk

Re: 1Mb geheugen module

Berichtdoor nicoverduin » 22 Feb 2020, 10:50

Na de 1Mb board een nieuw experiment. 64Mb Pseudo SRAM. In feite Dynamische RAM met een ingebouwde controller. Voordeel: Lagere kosten en meer geheugen. Nadeel : dat ga ik ontdekken als de bordjes binnenkomen.
Als alles werkt naar behoren dan kan ik 4 x 64Mb = 256Mb koppelen aan een CS pin. Werkt zowel op 5V als 3.3V (ingebouwde levershifters). Max transfer rate (88Mhz ) over de SPI bus. Stroom verbruik is max 40mA bij lees en schrijf operaties en 400uA in standby modus. Transfer van extern ram naar intern RAM weet ik pas als het bordje binnen is.

Daar de memory ic's wat groter zijn, moest ik wel omschakelen naar 0603 SM componenten muv. de LED :mrgreen:. Bordje is 50mmx25mm. De teksten van de aansluitingen moesten aan de onderkant van het bord wegens ruimte gebrek
Afbeelding
Wordt vervolgt.
Docent HBO Technische Informatica, Embedded ontwikkelaar & elektronicus
http://www.verelec.nl

Gebruikers-avatar
Berichten: 445
Geregistreerd: 15 Nov 2015, 11:54

Re: 1Mb geheugen module

Berichtdoor Gij Kieken » 22 Feb 2020, 17:37

Dit wordt zo stilaan menens geloof ik.
Hoe ver sta je met AI en wat moet ik mij daarbij voorstellen?

Gebruikers-avatar
Berichten: 5030
Geregistreerd: 13 Mei 2013, 20:57
Woonplaats: Heemskerk

Re: 1Mb geheugen module

Berichtdoor nicoverduin » 23 Feb 2020, 23:47

Helaas niet ver genoeg :) Ik wel het voordeel dat ik een heleboel collega's heb die lesgeven in de AI. Verder al wat gespeeld met Tensorflow en nu is er een light versie die het model doorrekent op een grote machine en de resultaten (netwerk structuur en weights) download op een microcontroller. Mij leek het wel leuk om dan een veel groter model te kunnen laden in een microcontroller die veel te weinig geheugen ervoor heeft. Waarom? Gewoon omdat het kan. Met het vorige bordje al gekeken voor grotere capaciteit ic's maar die waren er niet. Dit nieuwe bordje gebruikt hele andere IC's waardoor het nog maar de vraag is of het gaat werken. Werkt het wel dan kan je met veel meer RAM indirect werken dan feitelijk in de processor zit en nog op een redelijk hoge snelheid.
Werkt het niet? Ach dan ga ik de boot in voor 50 euri maar dan heb ik weer wat geleerd.
En verder nog over het AI, ben ik altijd op zoek naar "internet-loze" oplossingen. Spraak, vision, robotica allemaal mooie gebieden maar als jouw internet uit de lucht is dan doen die boxen van Amazon, Apple etc het niet meer. En dat is gelijk het zwakke van het verhaal.
Docent HBO Technische Informatica, Embedded ontwikkelaar & elektronicus
http://www.verelec.nl

Terug naar Overige hardware

Wie is er online?

Gebruikers in dit forum: Geen geregistreerde gebruikers en 1 gast