FRAM存儲(chǔ)芯片技術(shù)和優(yōu)勢(shì)
來(lái)源:宇芯有限公司 日期:2021-07-02 09:51:06
賽普拉斯半導(dǎo)體提供全面的串行和并行FRAM(鐵電RAM)非易失性存儲(chǔ)器產(chǎn)品組合,可在斷電時(shí)立即捕獲和保存關(guān)鍵數(shù)據(jù)。在關(guān)鍵任務(wù)數(shù)據(jù)記錄應(yīng)用中,例如需要高可靠性控制和吞吐量的工廠車(chē)間的高性能可編程邏輯控制器(PLC),或以低功耗設(shè)計(jì)的植入人體生命的患者監(jiān)護(hù)設(shè)備,小尺寸內(nèi)存,賽普拉斯的FRAM提供即時(shí)非易失性和幾乎無(wú)限的耐用性,而不會(huì)影響速度或能源效率。
FRAM技術(shù)和優(yōu)勢(shì)
Cypress FRAM基于鐵電技術(shù)構(gòu)建。FRAM芯片包含一層鋯鈦酸鉛鐵電薄膜,通常稱為PZT。PZT中的原子在電場(chǎng)中改變極性,從而產(chǎn)生高能效的二進(jìn)制開(kāi)關(guān)。然而PZT最重要的方面是它不受電源中斷的影響,使FRAM成為可靠的非易失性存儲(chǔ)器。FRAM的基本工作原理及其獨(dú)特的存儲(chǔ)單元架構(gòu)賦予了該技術(shù)與EEPROM或閃存等競(jìng)爭(zhēng)性存儲(chǔ)技術(shù)不同的特定優(yōu)勢(shì)。
無(wú)延遲寫(xiě)入
•以總線速度將數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)單元,無(wú)需浸泡時(shí)間
高耐力
•具有超過(guò)100萬(wàn)億(10
14)個(gè)寫(xiě)入周期的浮柵存儲(chǔ)器壽命更長(zhǎng)
高效節(jié)能
•消耗的能量比EEPROM少200倍,比NOR閃存少3,000倍
耐輻射
•不受輻射弓|起的軟錯(cuò)誤的影響,這些錯(cuò)誤會(huì)在內(nèi)存中產(chǎn)生位翻轉(zhuǎn)
FRAM的好處
源自浮柵技術(shù)的傳統(tǒng)可寫(xiě)非易失性存儲(chǔ)器使用電荷泵來(lái)開(kāi)發(fā)片上高壓(10V或更高),以迫使載流子通過(guò)柵氧化層。因此寫(xiě)入延遲長(zhǎng),寫(xiě)入功率高,寫(xiě)入操作實(shí)際上對(duì)存儲(chǔ)單元具有破壞性。浮柵器件無(wú)法支持超過(guò)106次訪問(wèn)的寫(xiě)入。從這個(gè)角度來(lái)看,使用EEPROM以1個(gè)樣本/秒記錄數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)記錄器將在12天內(nèi)磨損。相比之下,3VFRAM產(chǎn)品提供幾乎無(wú)限的耐用性(10
14次訪問(wèn))。
FRAM在寫(xiě)入速度和功率方面都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于浮柵器件。對(duì)于時(shí)鐘頻率為20MHz的典型串行EEPROM,寫(xiě)入256位(32字節(jié)頁(yè)面緩沖區(qū))需要5毫秒,寫(xiě)入整個(gè)64Kb需要1283.6毫秒。對(duì)于等效的FRAM,256位僅需14µs,寫(xiě)入整個(gè)64Kb僅需3.25ms。此外,將64Kb寫(xiě)入EEPROM需要3900µJ,而將64Kb寫(xiě)入F-RAM需要17µJ,相差超過(guò)229倍。
總之:
•讀訪問(wèn)時(shí)間=寫(xiě)訪問(wèn)時(shí)間<100ns
•讀能量=寫(xiě)能量
•高寫(xiě)入耐久性10
14
鐵電隨機(jī)存取存儲(chǔ)器FRAM是真正的非易失性RAM,因?yàn)樗Y(jié)合了RAM和非易失性存儲(chǔ)器的優(yōu)點(diǎn)。相對(duì)于閃存/EEPROM的寫(xiě)入優(yōu)勢(shì)和非易失性使其非常適合在斷電情況下存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
關(guān)鍵詞:FRAM
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