鐵電隨機存取存儲器即FRAM(Ferroelectric Random Access Memory),是非易失性存儲器的一種,由于種種性能優勢,FRAM被業界寄望成為繼閃存(Flash)之后的新一代存儲器產品。
具體而言,由于FRAM利用鐵電晶體的鐵電效應來實現數據存儲,因此FRAM兼具隨機存取存儲器(RAM)和非易失性存儲器的特性。所謂鐵電效應,是指在鐵電晶體上施加一定的電場時,晶體中心原子在電場的作用下運動,并達到一種穩定狀態;當電場從晶體移走后,中心原子會保持在原來的位置。這是由于晶體的中間層是一個高能階,中心原子在沒有獲得外部能量時不能越過高能階到達另一穩定位置,因此FRAM保持數據不需要電壓,也不需要像DRAM一樣周期性刷新。由于鐵電效應是鐵電晶體所固有的一種偏振極化特性,與電磁作用無關,所以FRAM存儲器的內容不會受到外界條件(諸如磁場因素)的影響,能夠同普通:ROM存儲器一樣使用,具有非易失性的存儲特性。
FRAM的技術優勢
·極快的寫入速度:此特性類似于RAM而非Flash,相比eePROM需要等待幾毫秒時間才能進行下一次數據寫入,FRAM可以與系統總線保持同步寫入動作,無須任何等待時間;
·近乎無限的寫入次數:與eePROM百萬次的寫入次數相比,FRAM的寫入次數達到10的16次方可謂天文數字;
·超低的功耗:FRAM由于進行極化所需的電廠很低,無須非常高的操作電壓即可正常進行動作,其寫入每個字節所耗費的能量僅為eePROM的2500分之一。
另外,由于FRAM可與傳統CMOS工藝兼容,因此可以相當程度的簡化導入難度。而由于其工藝溫度低,因此在與傳統邏輯電路的兼容性方面可有效提高,因此FRAM相當適合用于SoC設計。
Ramtron聯手TI進一步推動FRAM發展
日前,FRAM業者Ramtron推出業界4兆位(Mb)FRAM存儲器FM22L16,該芯片是目前容量的FRAM產品,其容量為原有FRAM存儲器容量的4倍,其采用44腳薄型小尺寸塑封(TSOP)的3V、4Mb并行非易失性FRAM,具有高存取速度、幾乎無限的讀/寫次數和低功耗等特點。FM22L16與異步靜態RAM(SRAM)在管腳上兼容,并適用于工業控制系統如機器人、網絡和數據存儲應用、多功能打印機、自動導航系統,以及許多以SRAM為基礎的系統設計。
FM22L16以德州儀器(TI)公認及先進的130nm CMOS制造工藝為基礎。在標準CMOS1 30nm邏輯工藝內嵌入非易失性FRAM模塊時僅使用了兩個額外的掩模步驟。通過轉向130nm工藝,兩家公司將使用目前小的商用FRAM單元(僅O.71um?),提供Ramtron的4Mb FRAM存儲器,并且獲得較SRAM單元更高的存儲密度。為實現這種單元尺寸,該工藝使用了創新的COP(capacitor-over-plug)工藝,將非易失性電容直接堆放在w型插入晶體管觸點之上。
德州儀器FRAM開發總監Ted Moise表示:“與Ramtron的協作及在德州儀器130nm工藝上FRAM技術的商業化發展,為高密度FRAM器件的生產奠定了新的標準。通過在標準的130nm制造工藝中直接增加制造項目,我們可以達到成本、功耗及性能方面的特性,而這些特性對于其它嵌入式非易失性存儲器技術來說卻很難實現。”
Ramtron副總裁Mike Alwais表示:“4Mb的FRAM開辟了全新的技術領域,把Ramtron和FRAM技術引入嶄新應用當中。FM22L16將FRAM技術引進至主流中,而來目德州儀器公認的工藝節點則提供許多全新的獨立和集成式產品機會。新產品的推出將FRAM定位成理想的非易失性存儲解決方案,擁有具大的潛力改變存儲器的現狀。”
據了解,FM22L16可于今年季度提供試用樣品,第二季度提供全面的工程樣品,并可于第四季度進行鑒定和量產。此外,FM22L16延續產品FM25H20(2Mb SPI3.3V)可于今年第二季度提供工程樣品,并于2008年季度導入量產;而l.8V 2Mb和4Mb產品也已導入2008年規劃;其130nm FRAM工藝應用于8Mb及16Mb產品的可能性也正在評估當中。
Ramtron瞄準亞洲市場發展
據介紹,Ramtron在亞太市場的產品銷售量在2001—2006年間每年增長99%,其主要動力來自于電力計量、汽車電子及磁碟列陣等控制器應用等方面。為推動該市場業務持續增長,Ramtron近進行了大量投資,全面擴大其在中國大陸、香港、臺灣及韓國的辦事處規模,將銷售、戰略事務及應用支持的專門人員數目增加了接近一倍,組建了公司龐大的區域性營銷和市場拓展團隊。預計到2007年底,Ramtron亞太市場業務增長將達50%,并于2008年前成為該公司的銷售區域。
除在營銷基建方面投資外,Ramtron還調整了其產品戰略,以緊跟亞洲區內出現的各個新興機會。除前述提到的FM22L16外,該公司近還宣布推出了汽車用獨立式FRAM存儲器產品,包括符合超高溫AECQ100 Grade 1規范要求的器件。另外,Ramtron還擴大其FRAM-Enhanced處理器配對產品系列,將常用的系統外設與高性能的非易失性FRAM存儲器集成在單芯片上。
技術進步為鐵電存儲迎來更大市場空間
更新時間: 2007-05-25 14:51:55來源: 粵嵌教育瀏覽量:579