F-RAM與BBSRAM功能和系統設計之比較

　　F-RAM存儲器

　　相比其它半導體技術(shù)選案，F-RAM具有眾多獨特的特性。

　　與BBSRAM相比較，F-RAM的優(yōu)點(diǎn)是出色的性能、可靠性和速度，且無(wú)電池羈絆。

　　成熟的半導體存儲器分為兩類(lèi)：易失性和非易失性。易失性存儲器主要包括靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM)和動(dòng)態(tài)存取存儲器(DRAM)。RAM型器件易于使用，性能高，但有一個(gè)共同的缺陷，就是斷電時(shí)存儲數據會(huì )丟失。

　　另一方面，非易失性F-RAM 具有與RAM器件差不多的性能，但在電源關(guān)斷或中斷時(shí)可以保存數據。F-RAM內的每一個(gè)存儲單元都包含了一片鉛鋯鈦 (PZT)鐵電薄膜，一般被稱(chēng)為PZT。該晶體有兩個(gè)穩定狀態(tài)。當加載電場(chǎng)時(shí)，鋯(Zr) 或鈦(Ti)原子的位置會(huì )改變。讀取電路根據電壓差檢測出原子的極性，確定是0還是1。即使去掉電場(chǎng)之后，每一個(gè)方位仍保持在原位，從而無(wú)需定期刷新即可保存數據。

　　F-RAM集RAM 和 ROM雙方優(yōu)點(diǎn)于單個(gè)封裝內，以其獨特的性質(zhì)(包括非凡的寫(xiě)速度和高耐久性)也超越了其它非易失性存儲器。

　　在考慮選用F-RAM 還是 BBSRAM時(shí)，應該對下列設計及商業(yè)參數進(jìn)行評估：

　　環(huán)保責任

　　當今商業(yè)領(lǐng)域要求盡量減小對環(huán)境的影響。F-RAM固有的非易失特性使其性能堪比SRAM，又無(wú)需電池。相反地，BBSRAM卻必需采用電池，而電池的使用和處理將帶來(lái)潛在的環(huán)境危害，同時(shí)還會(huì )對長(cháng)期成本優(yōu)勢和生態(tài)影響有負面作用。

　　長(cháng)期成本優(yōu)勢

　　F-RAM是一種業(yè)界標準的可靠解決方案，具有較高的抗濕、抗撞擊和抗震能力?？紤]到BBSRAM器件的成本、占位面積、制造復雜性、庫存、長(cháng)期維護和替換等問(wèn)題， F-RAM無(wú)疑提供了更低的總體解決方案成本。

　　系統復雜性

　　由于無(wú)需電池及其相關(guān)硬件，并口的F-RAM IC占位面積更小?？紤]到現在的電子產(chǎn)品越來(lái)越緊湊，這可是一大顯著(zhù)設計優(yōu)勢。此外，在電路板制造過(guò)程中，F-RAM對熱分布問(wèn)題并不敏感。而在BBSRAM設計中，盡管可以通過(guò)采用DIP封裝來(lái)減少或消除熱分布問(wèn)題，但在手工裝配過(guò)程中，還是會(huì )產(chǎn)生一些固有問(wèn)題，比如ESD和彎腳等，這些都可能使制造工藝復雜化。

　　系統維護

　　在掉電期間，BBSRAM 和 F-RAM都能夠進(jìn)行數千次寫(xiě)操作。然而，從對 BBSRAM應用的分析可見(jiàn)，有一點(diǎn)是十分重要的：如果在器件使用時(shí)出現電池故障，便需派遣服務(wù)工程師到場(chǎng)替換部件，這就會(huì )增加勞力成本;而設備停機也會(huì )損失生產(chǎn)時(shí)間。F-RAM不僅無(wú)需更換電池，還能夠使廠(chǎng)房車(chē)間在供電故障排除之后仍能夠有條不紊地恢復正常工作。

　　F-RAM 和 BBSRAM存儲器差異之比較

　　總言之，在設計和功能方面，F-RAM具有超越BBSRAM的優(yōu)勢(表2)。