Можно сделать свой вариант того же WORM-а, если с его покупкой сложно. Прицепить к stm-ке nand-флешку и записывать только те сектора, которые ранее не были записаны.
Если бы объемы были поменьше, можно было бы посмотреть на действительно однократную память, например
Atmel