FRAM-память от Fujitsu

FRAM (англ. Ferroelectric RAM, сегнетоэлектрическая память с произвольным доступом, сегнетоэлектрическое ОЗУ) – энергонезависимая память с низким энергопотреблением и быстрым временем доступа к данным. FRAM сочетает в себе преимущества энергонезависимой памяти (Flash и EEPROM) и быстрого ОЗУ (SRAM и DRAM).
Одной из уникальных особенностей FRAM является энергонезависимый длительный срок хранения информации (более 10 лет).

Особенности:

• Быстрая перезапись информации: время записи цикла: 150нс ( для сравнения – время записи цикла у EEPROM – 5мс)
• Количество циклов записи: до 10 триллионов циклов (10¹³) (для сравнения - у EEPROM и Flash до 10⁶).
• Низкое энергопотребление (до 4мА в режиме чтения, до 4мА в режиме записи)
• Устойчива к радиации и магнитному полю
• Защита хранимых данных

Технология FRAM в отличие от традиционных микросхем энергонезависимой памяти Flash и EEPROM содержимое ячейки FRAM хранится не в за ряде на затворе. Информация, логический 0 или 1, содержится в поляризации сегнетоэлектрика - цирконат-титаната свинца PZT (Pb (ZrTi)O3). Тонкая пленка сегнетоэлектрика располагается между двумя электродами, как в конденсаторе.

Ячейка памяти FRAM имеет такую же структур у, что и DRAM: она состоит из транзистора и конденсатора. Ячейку FRAM отличает то, что конденсатор содержит ферроэлектрический д иэлектрик. Поскольку накопления большого заряда не происходит, отпадает необходим ость использования повышающих преобразователей напряжения. Таким образом, FRAM пот ребляет меньше энергии, чем Flash или EEPROM.

Особенности и преимущества FRAM
Содержимое ячейки сегнетоэлектрической памяти сохраняется при отсутствии питания. Соответственно, не требуется использования батарей резервного питания, как в случае SRAM. Уменьшается размер платы, расход материалов и стоимость обслуживания, а также потребление конечного устройства. Поскольку FRAM работает на основе произвольного доступа, процесс записи производится без задержки, хотя в энергонезависимой памяти других типов на это требуется время.
Время доступа для чтения и записи составляет десятки или сотни нс, как и в ОЗУ. В случае резкой потери питания FRAM успеет завершить запись до полного отключения системы, сохранив целостность данных.
Сегнетоэлектрическая память долговечна и выдерживает до 10¹³ циклов перезаписи. Для сравнения: максимальное количество циклов перезаписи для ячеек Flash и EЕPROM составляет от 100 тыс. до 1 млн. Срок службы FRAM практич ески неограничен. Благодаря этим особенностям ячейки FRAM можно использовать для записи данных в режиме реального времени.

Во многих приложениях FRAM используется одновременно вместо SRAM и EЕPROM, что упрощает а рхитектуру системы. К тому же FRAM характеризуется высокой стойкостью к радиоактивному излучению ?-, ?- и ?-частиц. Это позволяет использовать FRAM в системах медицинского и аэрокосмического назначения, а также в оборудовании для пищевой промышленности, где излучение применяется для дезинфекции.