什么是FRAM?

作者：时间：2020-05-17 来源：电子产品世界收藏

FRAM（铁电随机存取存储器）是被称为FeRAM。这种存储器采用铁电质膜用作电容器来存储数据。FRAM具有ROM（只读存储器）和RAM（随机存取器）的特点，在高速读写入、高读写耐久性、低功耗和防窜改方面具有优势。

本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/202005/413194.htm

关于铁电质

下面的图表解释了PZT晶体结构，这种结构通常用作典型的铁电质材料。在点阵中具有锆和钛，作为两个稳定点。它们可以根据外部电场在两个点之间移动。一旦位置设定，即使在出现电场，它也将不会再有任何移动。顶部和底部的电极安排了一个电容器。那么，电容器划分了底部电极电压和极化，超越了磁滞回线。数据以“1”或“0”的形式存储。

PZT晶体结构和FRAM工作原理

FRAM Cell

Crystal structure of PZT(FER)

Hysteresis Loop of PZT

1、当加置电场时就会产生极化。（锆/钛离子在晶体中向上或向下移动）

2、即使在不加置电场的情况下，也能保持电极。

3、两个稳定的状态以“0”或“1”的形式存储。

存储器分类中的FRAM

FRAM in Memory Classification

* 非易失性：即使没有上电，也可以保存所存储的信息。

优势

与传统存储器相比，FRAM具有下列优势：

非易失性

● 即使没有上电，也可以保存所存储的信息。

● 与SRAM相比，无需后备电池（环保产品）

更高速度写入

● 像SRAM一样，可覆盖写入

● 不要求改写命令

● 对于擦/写操作，无等待时间

● 写入循环时间 =读取循环时间

●写入时间：E2PROM的1/30,000

具有更高的读写耐久性

● 确保最大1012次循环（100万亿循环）/位的耐久力

●耐久性：超过100万次的 E2PROM

具有更低的功耗

● 不要求采用充电泵电路

●功耗：低于1/400的E2PROM

表1. FRAM和其它器件间规格差异的比较表

表1. 与其它存储器产品相比，FRAM的特性

	FRAM	E²PROM	Flash	SRAM
存储器类别	非易失性			易失性
*晶胞结构^1**	1T1C/2T2C	2T	1T	6T
数据改写方法	覆盖写入	擦除+写入	扇面擦除+ 写入	覆盖写入
写入循环时间	150ns^*2	5ms	10µs	55ns
耐久力	最大 10¹² （1万亿次循环^3）^2	10⁶ （100万次循环）	10⁵ （10万次循环）	无限制
写入操作电流	5mA（典型值）^2 15mA（最大值）^2	5mA （最大值）	20mA （最大值）	8mA （典型值） -
待机电流	5µA（典型值）^2 50µA（最大值）^2	2µA （最大值）	100µA （最大值）	0.7µA（典型值） 3µA（最大值）