FRAM存儲技術(shù)進(jìn)入汽車(chē)核心應用領(lǐng)域

而這些車(chē)艙內的應用并沒(méi)有暴露在極端溫度下。技術(shù)發(fā)展成熟的最后一步通常才是用于高溫的汽車(chē)應用。

FRAM存儲器技術(shù)也在沿著(zhù)這個(gè)軌跡發(fā)展。作為各種下一代非易失性存儲器中最成熟的技術(shù)之一，FRAM以其快速的寫(xiě)入和無(wú)限次讀寫(xiě)等特性開(kāi)始在汽車(chē)設計領(lǐng)域中嶄露頭角。該技術(shù)的最新發(fā)展是成功獲得AEC-Q100在-40～+125℃（Grade 1）的標準認證。在這之前，FRAM技術(shù)從未達到這一溫度范圍，這意味著(zhù)FRAM 技術(shù)將可廣泛應用于各種核心汽車(chē)平臺。

獲得Grade 1認證的器件可以在125℃高溫環(huán)境中正常工作，即使施加了各種認證指標之后亦然。器件認證采用指標來(lái)模擬系統的工作壽命，這些指標包括高溫、高電壓、低溫、壓力、濕度，以及在兩個(gè)極端條件之間快速切換。要實(shí)現這種級別的性能，需要在整個(gè)溫度范圍具有穩定的可靠性。Grade 1認證的要求一向非常嚴格，對非易失性存儲器更提出了額外的要求，它要求非易失性存儲器在掉電時(shí)也必須在系統的整個(gè)生命周期具有數據保持能力。這一點(diǎn)十分具有挑戰性，因為高溫是數據丟失的主要催化劑，而125℃工作環(huán)境更提高了這一門(mén)檻。

對于高溫汽車(chē)應用，工作溫度圖分為兩部分。第一部分是當車(chē)輛行駛時(shí)，包括引擎、傳動(dòng)和剎車(chē)等發(fā)熱源所產(chǎn)生的溫度，這比一般的工業(yè)或商業(yè)應用要高得多。不過(guò)，汽車(chē)處于高溫下的時(shí)間總量只占整個(gè)生命周期中的很小的一部分。第二部分是非行駛時(shí)。汽車(chē)在大部分時(shí)間都處于非行駛狀態(tài)，但仍需要計入數據保持的期限中。在這種情況下，溫度范圍由室外環(huán)境溫度決定，故平均溫度比行駛時(shí)的低得多。

為了讓FRAM存儲技術(shù)能夠實(shí)現引擎蓋下的應用，必需開(kāi)發(fā)出把兩部分溫度圖考慮在內的數據保持規格。第一部分是行駛壽命；第二部分是車(chē)輛總體壽命中行駛以外的剩余部分。車(chē)輛壽命的高溫部分以沒(méi)有大維修的250 000km的行駛目標為基準。假設平均速度為56km/h，則行駛時(shí)間大約只為4400小時(shí)。在這期間存在一個(gè)行駛的高溫圖表，其范圍從汽車(chē)發(fā)動(dòng)時(shí)的周?chē)h(huán)境溫度到+125℃。在某些應用中，可能有一段溫度高于這個(gè)范圍，這個(gè)偏移可以忽略不計。圖1是一個(gè)典型的溫度圖。

圖1 典型的Grade 1溫度圖

這個(gè)模型假定行駛時(shí)間為7400小時(shí)，而非前面提到的4400小時(shí)?？紤]到汽車(chē)行業(yè)對可靠性的要求，這是一個(gè)合理的保護范圍。在圖1中，有大約3500小時(shí)在105℃之下、3900小時(shí)在105℃及以上，平均溫度在103℃左右。為此，FRAM數據保持規格被設定為70℃和105℃之間的5000小時(shí)，以及105℃和125℃之間的4500小時(shí)。

汽車(chē)生命周期的第二部分是非行駛時(shí)間。假定大約為14年或125 000小時(shí)。汽車(chē)在非行駛時(shí)處于較低的溫度。圖2是一個(gè)平均溫度為38℃的典型溫度壽命圖。

圖2 平均溫度為38℃的典型溫度壽命圖

從數據保持能力的角度來(lái)看，相比于高溫要求，在38℃平均溫度下125 000小時(shí)的影響是微不足道的負擔。需注意，非行駛時(shí)的圖表偏向極暖的氣候。為達到保持數據的目的，這是最?lèi)毫拥那闆r假設。

經(jīng)+125℃認證的FRAM存儲器的推出為汽車(chē)系統設計人員提供了數據采集和存儲方面的新選擇。FRAM的寫(xiě)入速度快，且具有幾乎無(wú)限的讀寫(xiě)次數和低工作功耗，將越來(lái)越多的用于引擎監控、轉向、傳動(dòng)和輪胎壓力監控等高溫環(huán)境中。