奥伟斯科技-富士通FeRAM

FeRAM (铁电RAM) 是一种具有快速写入速度的非易失性存储器。 与传统的非易失性存储器 (如EEPROM，闪存) 相比，FeRAM不需要备用电池来保留数据，并且具有更高的读/写耐久性，更快的写入速度操作和更低的功耗。富士通FeRAM器件从开始交付给工业市场已超过21年。 因此，富士通FeRAM是具有成熟量产制造经验的高性能和高度可靠的存储器。

FeRAM的最大优势是可以保证大量数据的读写周期。由于 它可以重写高达100万亿次的数据，因此我们的FeRAM适用于 频繁重写数据的用途。例如，FeRAM存储器已被采用为记录仪 表，测量仪器，工业机器人和汽车信息的常用存储器。另一方面，ReRAM的优势在接近于无限次的数据读出次数 和极小的读出电流。它适用于首先记录操作所需的基本信息和程 序，并在期间频繁读出该数据的用途。此外，通过使用ReRAM 存储器来延长系统的电池供电的小型设备的电池寿命。例如，它 是助听器和智能手表等小型可穿戴设备的理想存储选择。 通过这些方式，富士通继续开发能充分发挥终端产品功能的存储 产品，满足社会的需求。

FeRAM产品的内存密度范围从4Kbit到8Mbit。接口具有串行接口（SPI，I 2 C）和并 行接口。 ・内存容量 16Kbit to 8Mbit（SPI 接口） / 4Kbit to 1Mbit（I 2 C 接口） / 256Kbit to 8Mbit（并行接口） ・输入电压 1.7 to 1.95V / 1.8 to 3.6V / 2.7 to 3.6V / 2.7 to 5.5V / 3.0 to 5.5V ・工作温度 -55 to ＋85°C / -40 to +85°C / -40 to ＋105°C / -40 to ＋125°C ・读写耐久性 1万亿次/10万亿次/100万亿次

FeRAM的结构

我们在FeRAM中使用PZT (锆钛酸铅) 作为铁电材料。PZT的结晶结构如右图所示。

锆 (Zr) 或钛 (Ti) 正离子在晶格中占据两个稳定位置，并且可以通过施加外部电场在两个位置之间移动。由于两个稳定位置都偏离电荷中心，因此在铁电材料中会出现两个相反方向的极化，图中向上或向下。即使去除了电场，也可以存储向上或向下极化，如果施加相反的电场，则可以在彼此之间切换。

铁电膜的上下设置有电极，构成电容器，标示出电极电压及极化量时，能够实现磁滞 (过程) ，从而能够记忆“1”或者“0”。铁电存储器就是利用了这种非易失性。

虽然EEPROM或闪存也会根据元件内的存储区域是否有电荷来记忆数据，但FeRAM是根据极化的方向来记忆数据的，所以两者具有不同的记忆方式。

FeRAM的特长

非易失性，电源关闭时存储的数据不会消失，下电时不需要备用电池来保留数据

快速写入速度，启用无需擦除操作即可覆盖数据，无需等待时间进行擦除/写入操作

高读/写耐久性，保证10万亿 (1013) 读/写周期，是EEPROM读写耐久性的1000万倍

低功耗，没有用于写操作的升压电路，比EEPROM减少92％的写入功耗，没有为保持数据而需要的数据保持电流

应用领域

1.太阳发电系统：记录从传感器的发电，功率消耗，日照和温度数据。（非易失性，写入时的低功耗）

2.物联网 (IoT：Internet of Things)，随着高速数据通信的进步，数据更频繁地发送意味着对非易失性存储器的需求增加，因为非易失性存储器可以承受这种频繁的数据操作。此外，具有高速写入性能的存储器，在系统由于意外而突然断电的情况下，能够完整无误地记录数据。

富士通FeRAM是具有物联网新时代所要求的高读写耐久性和快速写入速度的理想存储设备之一。

3.5G，当5G在2020年代开始全面商业化时，相对于通过物联网 (IoT) 传输的信息，无论数据量，还是数据传输频率也会急剧增加。因此，为了实时记录信息，存储器件需要具有建立在物理坚韧性上的高读写耐久性，从而实现在一个非常高的读写循环水准上，完整无误地保留数据。

4.车载信息娱乐，VTDR，连续记录位置和驾驶信息，10万亿次读写耐久性，高速写入速度

5.车辆紧急呼叫系统 (eCall)，发生事故时保存驾驶数据，非易失性，高速写入速度

6.胎压监测系统 (TPMS)，持续监测气压、气温和随时间变化的负载信息，非易失性，10万亿次读写耐久性，低功耗

7.仪表盘，车辆仪表数据记录，非易失性，高速写入速度

8.电池管理系统 (BMS)，连续记录电池单元充电状态信息 (SOH,SOC) 和故障信息等，保证10万亿次读写耐久性，125℃高温环境下工作

9.工业机器人，实时三维位置数据记录，在突然停电时保存数据，非易失性，10万亿次读写耐久性，高速写入速度

10.CNC，控制单元，实时三维位置数据记录，在突然断电保存数据，存储的参数信息，非易失性，10万亿次读写耐久性，高速写入速度

11.电机，旋转编码器，连续记录旋转计数的数据

12.制造程序监控，从工厂中的许多传感器获取数据并进行记录，在突然停电时保存数据

13.测量仪器，连续数据记录

14.售票机，自动取款机 (ATM)，机票或汇票的发行历史记录

15.自动售货机，销售历史记录

16.电梯，精确位置信息的数据记录，在突然停电时保存数据

17.电力仪表 (智能电表)，实时记录电量消耗数据，在突然停电时保存数据

18.燃气表，实时记录耗气量，在突然停电时保存数据

19.水表，流量计，实时记录水或液体通过量，在突然停电时保存数据

20.无人机 (用于飞行数据记录器)，飞行信息的实时数据记录

21.舰艇，船舶 (用于导航数据记录器)，舰艇船舶航行及周边海域信息记录

22.多功能打印机 (MFP)，记录复印和扫描历史记录，在突然断电时保存数据

23.销售终端机 (POS)，产品销售信息记录

24.照明设备，记录和存储颜色条件和参数信息

25.智能手表，GPS信息的实时数据记录

26.助听器，记录个人数据以优化用户设备

27.安全身份ID卡，交通IC卡，记录卡使用历史，存储认证信息

28.电池 (电池组)，用于验证假冒措施

29.医疗监护仪，病床监护仪，保存和用于图像校正的执行程序

30.CT扫描仪，记录扫描设备的精确位置信息，存储参数信息

31.一次性医疗用品，记录医疗产品的处理历史

32.可编程逻辑控制器 (PLC)，实时记录继电器的运行状态

33.路由器，RAID控制器，存储区域中选择信息的实时数据记录

编辑于 2023-09-14 14:35・IP 属地广东