FRAM邁向主流存儲器之漫漫長(cháng)路…

　　鐵電記憶體(FRAM，或FeRAM)在1990年代中期被認為將成為主流技術(shù)，但至今仍與其他眾多新記憶體技術(shù)一樣，并沒(méi)有如預期般迅速崛起。FRAM的內部運作原理類(lèi)似DRAM，有媲美SRAM的高速度以及如同快閃記憶體的非揮發(fā)性;在1980年代首個(gè)成功的FRAM電路問(wèn)世，其通用功能就被認為可以在許多應用中取代DRAM、SRAM與EEPROM。

　　“那樣的情況就是沒(méi)有發(fā)生，”半導體產(chǎn)業(yè)分析師Jim Handy (來(lái)自Objective Analysis)在Cypress收購FRAM供應商Ramtron時(shí)表示：“該技術(shù)總是比生產(chǎn)傳統記憶體更昂貴。”自1980年代晚期，FRAM開(kāi)發(fā)商因為對鐵店材料的物理特性了解有限，而遭遇了各種問(wèn)題;其中有很多與其他具潛力的、開(kāi)發(fā)中的非揮發(fā)性記憶體所面臨之問(wèn)題類(lèi)似，例如磁阻式記憶體(MRAM)、電阻式記憶體(RRAM)以及相變化記憶體(PCM)。

　　盡管一路顛簸，FRAM目前已經(jīng)商業(yè)化量產(chǎn)，有適合多種應用的不同產(chǎn)品線(xiàn)。Handy 在最近表示，有人觀(guān)察到：“ FRAM是未來(lái)的技術(shù)，而且注定要維持那樣的模式;FRAM在某一段時(shí)間在某些方面是有潛力的，但還沒(méi)有真正走向主流。”

　　如同所有的記憶體技術(shù)，成本是開(kāi)拓市場(chǎng)的一大障礙;FRAM需要一層沉積在標準矽基板上的鈣鈦礦(Perovskite)晶體，鈣鈦礦晶體內含的元素會(huì )干擾矽電晶體，因此需要一個(gè)障礙層隔離鈣鈦礦與下方的矽基板。Handy表示，這種結構提高了FRAM元件的制造成本。

　　市場(chǎng)對FRAM確實(shí)有一些需求;根據Research and Markets 約一年前發(fā)布的市場(chǎng)研究報告預測，全球FRAM市場(chǎng)在2013~2018年間可達到16.4%的復合平均年成長(cháng)率(CAGR)，其低功耗特性是推動(dòng)市場(chǎng)成長(cháng)的關(guān)鍵力量。

　　FRAM供應商包括現在歸屬于Cypress的Ramtrom、德州儀器(TI)以及富士通半導體(Fujitsu)，各家業(yè)者都擴大了在FRAM硬體與軟體方面的研發(fā)投資，因此提升了FRAM的性能與效益，也擴展了其應用領(lǐng)域。。

　　雞生蛋還是蛋生雞的難題

　　富士通在2014年底最新發(fā)表的FRAM產(chǎn)品MB85RDP16LX是一款超低功耗元件，整合了二進(jìn)位功能，能對節省能源有所貢獻;該公司新產(chǎn)品鎖定的目標市場(chǎng)是工業(yè)自動(dòng)化應用，包括旋轉編碼器(rotary encoders)、馬達控制器以及感測器。為符合工業(yè)自動(dòng)化市場(chǎng)需求，該元件支援-40~105 °C運作溫度，保證10年無(wú)資料流失風(fēng)險。

　　收購了FRAM領(lǐng)導供應商Ramtron 的Cypress，一直致力以與SRAM相同的方式推廣該技術(shù);該公司不久前發(fā)表了一系列4Mb串列式FRAM，根據Cypress非揮發(fā)性產(chǎn)品部門(mén)副總裁Rainer Hoehler表示，新產(chǎn)品的目標應用是針對需要連續、頻繁高速資料讀寫(xiě)，而且對安全性敏感的應用，包括工業(yè)控制與自動(dòng)化、工業(yè)讀表、多功能印表機、量測設備，以及醫療用可穿戴式裝置。

　　Hoehler指出，上述系統需要高密度、高可靠性、高耐久性以及省電的非揮發(fā)性記憶體，其他非揮發(fā)性技術(shù)如EEPROM與MRAM，性能皆無(wú)法與FRAM匹敵;他表示，FRAM的功耗僅有最先進(jìn)的EEPROM方案的30%，而且讀寫(xiě)耐久性可達1億次。

　　Handy則表示，FRAM與許多記憶體技術(shù)一樣，面臨“雞生蛋還是蛋生雞”的難題，更大的市場(chǎng)需求量才能讓制造成本降低，但是若要激勵需求，需要更低價(jià)格的FRAM。但盡管面臨這些挑戰，他認為仍有一個(gè)可行的市場(chǎng)，讓供應商們能專(zhuān)注于開(kāi)發(fā)FRAM的各種應用。