在以往产品开发过程中,大量的数据采集对于工程师来说一直是件头疼的事情。数据需要不断地高速写入,传统的存储技术如EERPOM、Flash的写入寿命和读写速度往往不能满足其要求,而FRAM(铁电随机存取存储器)的推出使得这些问题迎刃而解。
和传统的存储技术相比,FRAM在对需要非易失性、高速读写、低功耗、高读写耐久性和抗辐射性这些综合性能的应用领域表现出众、口碑良好。FRAM的特点是速度快,能够像RAM一样操作,读写功耗极低,不存在如EEPROM的最大写入次数的问题,是一种高可靠性的存储器,目前在仪器仪表、汽车电子、医疗电子、工业控制等领域有广泛应用。
目前,全球同时具备研发和生产FRAM的厂家仅有富士通一家。富士通半导体亚太区销售总经理欧阳坚(James Ouyang)表示:“FRAM结合了闪存和EEPROM的非易失性,和SRAM的高速、随机存储的特长,为独立存储器芯片和嵌入式存储器带来一系列独一无二的优点。富士通开创了FRAM技术,并在此领域耕耘超过10年,从1999年开始量产,最初为客户提供产品定制化服务,后续又向市场推出单体FRAM存储器产品,14年累计全球销售30亿片FRAM产品,这其中在中国市场累计交货达5300万片。”
谈到生产和供货时,富士通半导体(上海)有限公司市场部高级产品工程师伍宏杰(Dick Wu)说:“由于富士通控制着FRAM的整体开发和量产及组装程序,加上多年的经验,富士通半导体能始终保证FRAM产品的高质量和稳定供应。富士通半导体还在低功耗制造工艺上不断创新,进一步降低成本价格,并实现大容量化。唯一的不足是目前的最大容量只能支持到4Mbit,后续富士通半导体会开发更多大容量的FRAM产品。”
与传统的非易失性存储器如EEPROM相比,富士通FRAM的优势主要体现在高速烧写(40,000 倍)、高耐久性(1,000,000 倍 )和低功耗(1/1,000 )等方面。高速烧写可确保实时存储,可帮助系统设计者解决实时存储数据突然断电数据丢失的问题;高耐久性的特点,可以实现频繁记录操作历史和系统状态;低功耗主要指写入时不需要高电压。这些优势使得FRAM越来越多地被需要高可靠性的应用领域所采用,比如计量仪表(三相电表及水表、气表等)、电力自动化、医疗器械及医疗电子标签、汽车后装设备、POS机/金融ATM机等。
在谈到富士通半导体的FRAM产品线时,伍宏杰表示:“目前富士通FRAM产品线涵盖SPI和IIC串行接口、并行接口。采用串行接口的FRAM可以替代EEPROM或串行闪存,而采用并行接口的FRAM产品可以代替低功耗SRAM或Pseudo SRAM (PSRAM)。可以看到,我们公司的FRAM覆盖的容量从4Kb到4Mb,非常宽泛,并已经在着手研发8Mb的产品,未来富士通还会不断推出更多新品,逐步实现大容量化。”
在智能电表领域,由于需要频繁的更新用户数据,传统存储器的寿命已经无法满足产品设计要求,FRAM使这一难题得以解决。对此,伍宏杰介绍说:“例如,汽车行驶记录仪需要存储一些汽车行驶的实时数据,这就对存储器的可靠性要求很高,即需要存储器具有非易失性、又需要快速存储和频繁读写,目前只有FRAM能同时达到这些要求。在医疗电子应用领域,排除一些低端应用市场,在要求高可靠性、高速/高耐久性数据读写、低功耗、抗辐射等高端的医疗设备中,FRAM都有着广泛的应用。”
谈到富士通在FRAM产品及其市场发展方面的想法和策略时,欧阳坚表示:“未来在市场推广的同时,富士通也会不断的开发更多的新产品,比如在工业控制领域,很多用户需要大容量的存储,富士通会通过开发一些大容量FRAM来满足这些用户的要求。未来公司还会考虑在单体的FRAM产品中增加一些电路单元,如RTC、看门狗之类的功能,以满足一些工业应用的需求,也增加了FRAM产品的卖点并给客户带来更多附加值,省去外部一些元件的成本,也可进一步提高系统的可靠性。”
更多FRAM详情请关注富士通半导体官方网站。https://www.fujitsu.com/jp/group/fsm/cn/。