FRAM、NRAM、ReRAM!富士通實(shí)力證明自家存儲技術(shù)
在高性能的應(yīng)用,如智能汽車、小型的醫(yī)療設(shè)備這個領(lǐng)域,需要高性能、高耐久性的電子系統(tǒng),它的存儲技術(shù)未來會是什么樣的選擇方向和創(chuàng)新趨勢呢?2018年4月11日,在第七屆EEVIA年度中國ICT媒體論壇暨2018產(chǎn)業(yè)和技術(shù)展望研討會上,富士通電子元器件產(chǎn)品管理部總監(jiān)馮逸新以“富士通非易失性存儲器,是高性能和高耐久性設(shè)計(jì)要求的應(yīng)用電子系統(tǒng)的理想解決方案”為主題,跟我們分享了富士通的存儲技術(shù)。
目前,富士通主要有三大類存儲器FRAM、NRAM、ReRAM。三類存儲器都有各自的定位:FRAM用于數(shù)據(jù)記錄;NRAM用于數(shù)據(jù)記錄和電碼儲存,還可替代NOR Flash;ReRAM可替代大容量EEPRPM。
馮逸新提到,F(xiàn)RAM有三大優(yōu)勢,一是高讀寫入耐久性,寫的次數(shù)比較多。二是高速寫入,因?yàn)閷懭肟梢愿{米秒的速度相比。三是低功耗,一般在NOR Flash寫和擦的時候需要一個升降電路,F(xiàn)RAM不需要,所以是低功耗。
富士通的FRAM產(chǎn)品有三大主要目標(biāo)市場:汽車電子系統(tǒng)、智能表計(jì)系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)。其中,車規(guī)級FRAM,是滿足汽車電子可靠性和無遲延要求的最佳存儲器選擇。如用在車載信息娛樂系統(tǒng)中,可以實(shí)時和連續(xù)記錄當(dāng)前模式,操作履歷和GPS data等當(dāng)前數(shù)據(jù);用在電池管理系統(tǒng)(BMS)中,以每秒或每0.1秒去記錄電池單元得電壓、溫度和電流等當(dāng)前數(shù)據(jù),監(jiān)控電池的短期和長期的性能狀態(tài)。“在汽車上的市場將是巨大的,中國的一些客戶已經(jīng)開始使用SPI 256Kbit 和I2C 256Kbit的FRAM。中國政府計(jì)劃在2020年以前普及新能源汽車到500萬輛,另外主要國家(法國,印度,挪威和丹麥陸續(xù)發(fā)表減少燃油汽車,大力發(fā)展新能源汽車。”馮逸新說到。
智能表計(jì)系統(tǒng)上,F(xiàn)RAM能夠?qū)崟r儲存通信歷史數(shù)據(jù)。富士通全球FRAM存儲器銷量在2016年就已經(jīng)超過33億片,其中面向世界電表客戶累計(jì)交貨4000萬片。包括中國在內(nèi)世界主要的電表制造商都是FRAM產(chǎn)品的忠實(shí)擁躉,特別是三相電表中FRAM的應(yīng)用滲透率非常高。
目前針對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的無線無電池的市場需求,富士通也在研發(fā)無線供電的低功耗嵌入式RFID芯片。FRAM應(yīng)用于RFID有以下幾個特點(diǎn):一是耐輻射性,在強(qiáng)輻射的照射下數(shù)據(jù)仍然可以安全存儲;二是低功耗和外部元器件供電,在不穩(wěn)定電源或者不需要電源狀態(tài)下,仍然可以實(shí)現(xiàn)高可靠的讀寫應(yīng)用;三是快速讀寫能力,提高標(biāo)簽的讀寫吞吐量提高效率。還有,大容量可以滿足大量數(shù)據(jù)的存儲,同等的讀寫距離使應(yīng)用更方便。
“另外,富士通和松下合作開發(fā)了ReRAM,松下負(fù)責(zé)制造,一部分REROM松下自己做,F(xiàn)RAM我們做,通過化學(xué)氧化反應(yīng),使里面的電阻最高、最低值兩個來定點(diǎn)計(jì)數(shù)據(jù)。第一代產(chǎn)品已經(jīng)出來了,主要用在助聽器上。”馮逸新說到。
NRAM是基于碳納米管(Carbon Nano Tube)的非易失性存儲器,富士通已從美國Nantero公司取得了NRAM的設(shè)計(jì),生產(chǎn)和銷售的許可。它的技術(shù)特點(diǎn)一是讀寫的速度比較快,讀寫耐久性比NOR Flash高于1000倍;二是高可靠性,一般80度可以存儲數(shù)據(jù)達(dá)到1000年,一般300度時可達(dá)10年;還有耐高溫、低功耗性,待機(jī)模式的功耗接近于零,還有無限的擴(kuò)張性。
NRAM的價值在于它可以應(yīng)用在任何系統(tǒng),不但可以做數(shù)據(jù)存儲,也可以做程序存儲,可以實(shí)現(xiàn)即開即用。