鐵電隨機(jī)存儲器FRAM和磁性隨機(jī)存儲器MRAM
來源:宇芯有限公司 日期:2020-10-28 10:41:02
新型的存儲器既具有RAM的優(yōu)點(diǎn),又有非失易失性特征,同時克服了非易失性寫入速度慢且寫入次數(shù)有限等缺點(diǎn)。
鐵電隨機(jī)存儲器(FRAM)
FRAM的核心技術(shù)是鐵電晶體材料。這一特殊材料使得鐵電存儲產(chǎn)品同時擁有隨機(jī)存取存儲器(RAM)和非易失性存儲產(chǎn)品的特性。
當(dāng)一個電場被加到鐵電晶體時,中心原子順著電場的方向在晶體里移動。當(dāng)原子移動時,它通過一個能量壁壘,從而引起電荷擊穿。內(nèi)部電路感應(yīng)到電荷擊穿并設(shè)置存儲器。移去電場后,中心原子保持不動,存儲器的狀態(tài)也得以保存FRAM存儲器不需要定時刷新,掉電后數(shù)據(jù)立即保存,它速度很快,且不容易寫壞。
FRAM存儲器技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的CMOS制造工藝相兼容。鐵電薄膜被放宇CMOS襯層之上,并置于兩電極之間,使用金屬互連并鈍化后完成鐵電制造過程。
FM1808外部引腳FRAM產(chǎn)品有兩種基本形式,一種是并行結(jié)構(gòu),一種是申行結(jié)構(gòu)。并行結(jié)構(gòu)的FRAM與容量相同的
sram芯片引腳兼容,串行結(jié)構(gòu)的FRAM與同容量的串行
EEPROM引腳兼容。
1.非易失性:掉電后數(shù)據(jù)能保存10年,所有產(chǎn)品都是工業(yè)級
2.擦寫次數(shù)多5V供電的FRAM的擦寫次數(shù)100億次低電壓的FRAM的擦寫次數(shù)為1億億次
3.速度快串口總線的FRAM的CLK的頻率高達(dá)20M并且沒有10MS的寫的等待周期并口的訪問速度70NS
4.功耗低靜態(tài)電流小于10UA讀寫電流小于150UA.
磁性隨機(jī)存儲器(MRAM)
MRAM工作的基本原理與硬盤驅(qū)動器類似,與在硬盤上存儲數(shù)據(jù)一樣,數(shù)據(jù)以磁性的方商為依據(jù),存儲為0或1。它存儲的數(shù)據(jù)具有永久性,直到被外界的磁場影響,才會改變這個磁性數(shù)據(jù)。因為運(yùn)用磁性薦儲數(shù)據(jù),所以MRAM在容童成本上有了很大的降低。
但是
MRAM的磁介質(zhì)與硬盤有著很大的不同。它的磁密度要大得多,也相當(dāng)薄,因此產(chǎn)生的自感和阻尼要少得多,這也是MRAM速度天天快于硬盤的重要原因。當(dāng)進(jìn)行讀寫操作時,MRAM中的磁極方問控制單元會使用相反的磁力方向,以使數(shù)據(jù)流水線能同時進(jìn)行讀寫操作,不延誤時間。
與面前流行的DDR或是RDRAM相比,MRAM的優(yōu)勢依然明顯。除了非易失性外,僅在速度、功耗和體積上,MRAM也有較大的優(yōu)勢。
256KB MRAM的通用存儲器芯片,其結(jié)構(gòu)是16KB×16,讀寫周期小于50ns,在3伏特電壓下讀功耗為24mW。隨著技術(shù)的不斷革新,芯片存儲能力將進(jìn)一步提升,而讀寫周期將控制在10ns以內(nèi),功耗將小于8mW。
關(guān)鍵詞:MRAM FRAM
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