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富士通鐵電白皮書,選擇鐵電存儲的4點理由以及技術原理分析

Tukun ? 來源:Tukun ? 作者:Tukun ? 2024-12-04 09:11 ? 次閱讀
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一.Fujitsu鐵電存儲器(FRAM)技術原理
Fujitsu是全球最大的鐵電存儲器(FRAM)供貨商,Fujitsu公司鐵電存儲器(FRAM)的核心技術是鐵晶體管材料,這一特殊材料使得鐵電存儲產品同時擁有隨機存取內存(RAM)和非揮發性存貯產品(ROM)的特性。
鐵電存儲器(FRAM)產品將ROM的非易失性數據存儲特性和RAM的無限次讀寫、高速讀寫以及低功耗等優勢結合在一起。FRAM產品包括各種接口和多種密度,像工業標準的串行和并行接口,工業標準的封裝類型,以及4Kbit、16Kbit、64Kbit、256Kbit和1Mbit等密度。

鐵晶體管材料的工作原理是:當我們把電場加載到鐵晶體管材料上,晶陣中的中心原子會沿著電場方向運動,到達穩定狀態,晶陣中的每個自由浮動的中心原子只有兩個穩定狀態,一個我們拿來記憶邏輯中的0、另一個記億1,中心原子能在常溫,沒有電場的情況下停留在此狀態達一百年以上。鐵電存儲器不需要定時刷新,能在斷電情況下保存資料。

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二、Fujitsu鐵電存儲器(FRAM)技術優點
傳統半導體內存有兩大體系:揮發性內存(VolatileMemory),和非揮發性內存
(Non-volatileMemory)。
揮發性內存如SRAM和DRAM在沒有電源的情況下都不能保存資料,但這種內存擁有高性能、易用等優點。

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非揮發性內存像EPROM、EEPROM和FLASH能在斷電后仍保存資料,但由于所有這些內存均起源自只讀存儲器(ROM)技術,所以您不難想象得到它們都有不易寫入的缺點,確切的來說,這些缺點包括寫入緩慢、有限次寫入次數、寫入時需要特大功耗等等。
FRAM第一個最明顯的優點是FRAM可跟隨總線(BusSpeed)速度寫入,若比較起EEPROM/Flash的最大不同的是FRAM在寫入后無須任何等待時間(NoDelayTMWrite),而EEPROM/Flash須要等3~10毫秒(mS)才能寫進下
一筆資料。

鐵電存儲器(FRAM)的第二大優點是近乎無限次讀寫。當EEPROM/Flash只能應付十萬次(10的5次方)至一百萬次寫入時,新一代的鐵電存儲器(FRAM)已達到一百億個億次(10的10次方)的寫入壽命。

鐵電存儲器(FRAM)的第三大優點是超低功耗。EEPROM的慢速和高電流寫入令它需要高出FRAM2,500倍的能量去寫入每個字節。

三、FujitsuFRAM鐵電存儲器的接口方式
所有產品皆符合工業規格溫度標準-40℃至85.℃,所提供產品有串行I2C和SPI接口以及并行接口三種方式:
1.串行接口:
串行I 2C接口配選最少的接腳;
串行SPI接口(SPIBus)產品需要多一至兩個接腳,但均具有高速和通訊協議簡單的優點。
常見型號:MB85RC1MT、MB85RC512T、MB85RC256V、MB85RC128A、MB85RC64TA、MB85RC64A、MB85RC64V、MB85RC16、MB85RC16V、MB85RC04、MB85RC04V
MB85RS2MT、MB85RS1MT、MB85RS512T、MB85RS256B、MB85RS128B、MB85RS64T、
MB85RS64V、MB85RS64、MB85RS16。

2.并行接口:與標準SRAM腳位兼容。并行FRAM對SRAM+Battery(后備電池)的無奈設計方式,提供了一個最佳的解決方案。系統工程師不再需要擔心電池干涸,和在系統里加上笨拙的機械裝置。FRAM的封裝就像SRAM一樣有簡單的SMD表面黏著封裝(SOIC)或插腳封裝(DIP)---而您也該是時候把電池仍掉了!
常見型號:MB85R8M1TA、MB85R8M2TA、MB85R8M2T、MB85R4M2T、MB85R4001A、MB85R4002A、MB85R1001A、MB85R1002A、MB85R256F

四、FRAM鐵電存儲器應用市場
物聯網(Lot)
汽車
工業 (用于設施)
工業 (用于基礎設施)
智能電表
企業
消費類
醫療類
聯網

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審核編輯 黃宇

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