Что такое ферроэлектрическая память с произвольным доступом (FRAM)?
Фероэлектрическая память с произвольным доступом (FRAM) — это энергонезависимая полупроводниковая память, которая использует поляризационные свойства ферроэлектрических конденсаторов для хранения данных. В отличие от энергозависимой SRAM и DRAM, FRAM сохраняет данные при отключении питания, сочетая преимущества высокоскоростной работы, низкого энергопотребления и выносливости к частой перезаписи.
Применение FRAM
Уникальные свойства FRAM делают его идеальным для различных приложений, включая карты IC, радиочастотные метки, интеллектуальные счетчики, приводные регистраторы, медицинские мониторы, POS-системы, счетчики и промышленные роботы. Его интеграция в микроконтроллеры обещает повышенную производительность и эффективность по сравнению с традиционными решениями памяти.
Принцип FRAM
FRAM работает по принципу изменения направления поляризации внутри сегнетоэлектрического конденсатора для представления данных. Этот процесс включает многоступенчатую последовательность подачи напряжения для записи и чтения данных, поддерживаемую слоистой структурой ячеек для эффективной работы.
Запись и чтение данных
Запись данных в FRAM достигается путем поляризации сегнетоэлектрического конденсатора посредством приложенного напряжения, при этом направление остаточной поляризации указывает на сохраненные данные. Чтение данных включает в себя обнаружение переноса заряда, вызванного изменением поляризации, что требует последующей перезаписи для сохранения целостности данных.
Структура FRAM
Основная ячейка FRAM, известная как тип 1T1C, повторяет конфигурацию DRAM, но использует сегнетоэлектрические конденсаторы для хранения данных. Эта структура требует дополнительных компонентов, таких как пластинчатые линии, для правильной работы и сохранения данных.
Соображения относительно технологии FRAM
- Пластинчатые линии: Необходимы для считывания данных, пластинчатые линии активируют сегнетоэлектрический конденсатор для облегчения считывания поляризации.
- FRAM типа FET: Альтернативная конструкция с использованием сегнетоэлектрических материалов в изолирующей пленке затвора FET, направленная на уменьшение площади ячейки, но с более коротким временем сохранения данных.
- Остаточная поляризация: Основа для хранения данных в FRAM, опирающаяся на постоянную поляризацию сегнетоэлектрических материалов даже после удаления электрического поля.
Технологические достижения FRAM, включая ее энергонезависимую природу, энергоэффективность и быструю работу, позиционируют ее как многообещающую альтернативу в области памяти, особенно для приложений, требующих долговечности и частого обновления данных.