FRAM技术和工作原理

凭借高读写耐久性、高速写入和超低功耗的独特特质，近年来在 Kbit 和 Mbit 级小规模数据存储领域开始风生水起，在各种应用领域频频“露脸”并大有斩获，这就是铁电存储器 FRAM。

存储设备（主要指存储数据的半导体产品）通常分为两种类型。一种是“易失性存储器”——数据在断电时消失，如 DRAM 。另一种类型则是“非易失性存储器”——数据在断电时不会消失，这意味着数据一旦被写入，只要不进行擦除或重写，数据就不会改变。FRAM 是一种与 Flash 相同的非易失性存储器。

FRAM技术和工作原理

FRAM是运用铁电材料（PZT等）的铁电性（Ferro electricity）和铁电效应（Ferroelectric Effect）来进行非易失性数据存储又可以像RAM一样操作。

当一个电场被加到铁电晶体时，中心离子顺着电场的方向在晶体里移动，当离子移动时，它通过一个能量壁垒，从而引起电荷击穿。内部电路感应到电荷击穿并设置记忆体。

移去电场后中心离子保持不动，记忆体的状态也得以保存。

材料本身的迟滞特性的两个稳定点代表0或1的极化值。

FRAM的特点

独特性能成就技术“硬核”，FRAM 是存储界的实力派。除非易失性以外，FRAM 还具备三大主要优势：高读写入耐久性、高速写入以及低功耗，这是绝大多数同类型存储器无法比拟的。

其中，FRAM 写入次数寿命高达 10 万亿次、而 EEPROM 仅有百万次(10^6)。同时， FRAM 写入数据可在 150ns 内完成、速度约为 EEPROM 的 1/30,000，写入一个字节数据的功耗仅为 150nJ、约为 EEPROM 的 1/400，在电池供电应用中具有无与伦比的优势。

富士通FRAM产品

富士通半导体早在 1995 年已开始研发 FRAM 存储器，至 1999 年成功量产推向市场，迄今已有 22 年的量产经验，出货量累计更是达到惊人的 40 亿颗！

与此同时，公司15年来获得了国内来自学术界与政府机构的11项大奖。

目前，富士通可提供I2C、SPI、Parallel三种接口，存储容量从4Kbit到8Mbit，同时温度适应性最高达125℃的多种FRAM产品。

富士通FRAM的应用领域

经过市场的长期广泛验证以及技术的不断突破，富士通FRAM 产品已成功应用于智能卡及 IC 卡等卡片领域、电力仪表及产业设备等工业领域，医疗设备及医疗 RFID 标签等医疗领域、胎压监测及新能源汽车电池管理系统等汽车领域等等，涉及的应用超过200种，几乎覆盖所有主要领域！

今后，富士通将进一步降低存储器的功耗，扩大存储器的操作温度范围，加大存储器的容量，同时继续开发最适合客户用途的产品。

责任编辑：lq