在前不久落下帷幕的深圳國際電子展現場，聚集了大量專業觀眾的富士通展臺格外亮眼，而引發這場圍觀的“黑科技”之一就是已“上天入地”的鐵電隨機存儲器(FRAM)。據富士通展臺工程師介紹，從要抗宇宙輻射的衛星裝置，到頗接地氣的無電池舒適智能家居設備，已處處可見這種先進非易失性嵌入式存儲技術的身影。除FRAM外，在本次展會上富士通還展示了繼電器Relay、設計可追溯管理工具SQTRACER等領先技術。

　　圖1：深圳電子展富士通展臺。

　　最具潛力的FRAM應用領域是哪些?

　　FRAM可以說天生傲驕，相較于傳統EEPROM的無延遲高速寫入、10萬億次高讀寫耐久性、10年以上數據保持時間、無電池低功耗等特性，以及優于MRAM的抗電磁輻射能力，使得采用了FRAM的產品也成了高要求、高品質、高科技的象征。FRAM的上述特性可幫助拓展很多應有的想象空間，其中低功耗特性已被應用到助聽器、POS機、水表、氣表等場景中，高讀寫耐久性、高速寫入則為太陽能、電表、ATM機等提供極佳的解決方案，而高速寫入和數據保持的特性使其廣泛進入行車記錄、醫療器械、PLC等對嚴苛應用環境中。

　　圖2：按FRAM的性能劃分應用范圍。

　　富士通還受邀參加了本屆深圳電子展同期舉辦的第九屆中國國際醫療電子技術大會。會上，富士通電子產品管理部高級經理章堃重點向來賓介紹了FRAM針對醫療行業的優勢特性和應用案例，同時還列舉了富士通FRAM在諸如智能家居、物聯網、機器人、工業控制等其它領域中的新興應用案例。

　　圖3：富士通產品管理部高級經理張堃

　　“基于我們多年的技術積累和自主制造能力，富士通的FRAM是非常具有競爭力的，小容量產品在智能卡、認證電子設備等領域表現出色，中容量產品已廣泛進入到三表、工業控制、汽車導航等領域，大容量產品將持續在SSD、醫療器械、電池管理、助聽器等領域發力。所有這些都是我們看好的潛力市場。”章堃介紹道。

　　圖4：按容量劃分FRAM應用范圍。

　　如何充分發揮FRAM特色?

　　鐵電存儲器(FRAM)產品將ROM的非易失性數據存儲特性和RAM的無限次讀寫、高速讀寫以及低功耗等優勢合而為一，這使FRAM在以下應用領域中具有了較大的優勢：

　　1. 頻繁數據記錄環境

　　更高寫入耐性的FRAM允許無任何限制的變更記錄。任何時間系統狀態和數據的改變，都將及時寫入到存儲器中，這樣可以保證系統可以頻繁存儲最新狀態和重要數據， 防止任何意外導致的數據丟失。。

　　2. 高噪聲環境

　　錯誤的概率跟窗口的大小成正比，在劇烈的噪音或功率波動情況下，EEPROM的寫入時間過長會出現漏洞(以毫秒衡量)，在此期間寫入可能被中斷，而FRAM的寫入執行窗口少于200ns。

　　圖5：幾乎零延時的富士通FRAM高速寫入性能演示。

　　3. RFID系統

　　低功耗訪問在RFID系統中至關重要，因為能源消耗是與距離呈指數下降的。在非接觸式存儲器領域里，FRAM提供一個理想的解決方案，通過對射頻發射機和接收機改進寫入距離，降低運動的靈敏性以及降低射頻功率需求，使需要寫入的應用獲得優勢。

　　4. 診斷和維護系統

　　在一個復雜的系統里，記錄系統失效時的操作歷史和系統狀態是非常寶貴的。由于FRAM具備高耐久性的特點，可以生成一個理想的系統日志，因而從計算機工作站到工業過程控制等不同的系統，都能從FRAM中獲益。

　　作為全球領先的ICT提供商，富士通不斷推陳出新，為市場帶來新產品新技術。“富士通在FRAM研發和制造上擁有豐富的經驗，從1995年開始量產，16年間已累計銷售25.8億片FRAM，并已形成自己的產品特色。一方面富士通的FRAM集成度較高，性價比非常有優勢，另一方面富士通有自己的工廠，從設計到生產全方位保證了產品的質量，還有非常重要的一點是：富士通以不斷創新來滿足客戶的不同需求。”章堃深入分析了富士通的優勢所在。

　　FRAM成高要求醫療電子最佳解決方案

　　健康產業被比爾•蓋茨喻為“未來能超越信息產業的重點產業”，而西方經濟學家則把它看作是繼IT產業后的“全球財富第五波“，這也反映了這一產業巨大的增長潛力。

　　在中國，醫療健康產業已經發展成為一個近4萬億的市場。這個市場在過去五年中保持了超過20%的年復合增長率，預計在未來五年它的規模還將翻一倍，達到8萬億，接近屆時中國GDP的10%。

　　圖6：2010~2018年醫療器械增長趨勢圖

　　富士通正加速在健康產業的布局，主要包括FRAM單體存儲器在醫療器械中的應用、FRAM RFID在醫療醫藥中的應用、FRAM認證芯片在醫療醫藥中的應用這三方面。

　　FRAM是高要求醫療器械的最佳解決方案，尤其適用于需要非易失性、頻繁記錄重要參數和高可靠性的產品。例如在監護儀的應用中，FRAM的高可靠性為儲存設定參數提供保障，FRAM的高速讀寫/高讀寫耐久性可以實現對被監護者信息的實時監測，FRAM無需電池、大電容的特性使醫療器械更加節能環保，以上優點還被廣泛應用于呼吸機、輸液泵、掃描儀、有線內視鏡等醫療器械中。

　　圖7：FRAM在監護儀中的應用.

　　鐵電FRAM利用結晶的分極來保存數據，EEPROM則是利用電荷來保存數據。由于保存數據的原理不同，FRAM 比EEPROM更加適合應用于醫療醫藥行業。比如伽馬線和電子線滅菌易使EEPROM保存的數據丟失，而使用了FRAM標簽的醫療設備、包裝材料可以直接進行滅菌，標簽內的數據并不會消失。富士通FRAM RFID在醫療醫藥中的應用可分為自動識別、醫院管理、放射線耐性、醫院管理四個部分。

　　醫療醫藥認證是極為嚴格的檢測，對產品要求也較高，而FRAM很好地滿足了這一需求。需要注意的是，使用了FRAM的驗證芯片需要同時裝備于電子器械的主體和外設，驗證過程為：首先MCU向驗證芯片發送隨機數據，然后驗證芯片進行演算，并將演算結果加密后對MCU發出響應，最后由MCU對主體和外設的響應值進行驗證，響應值正確就判斷為成功。在這一過程中加密密鑰是保存在FRAM中的，這有效地保護了數據的安全。

　　圖8：FRAM在通用驗證芯片中的應用

　　FRAM RFID技術助力物聯網發展

　　近年，萬物互聯已成全球發展趨勢。據Gartner(高德納咨詢公司)和麥肯錫等調研機構預測，全球連接到互聯網上的設備到2020年將超過260億臺，這意味著萬物互聯每年將為全球經濟帶來高達3.9萬億至11.1萬億美元的影響力。隨著聯網設備的增加，如何使其更加安全、便捷、節能逐漸成為人們關注的焦點。

　　關于富士通FRAM在物聯網領域的應用，章堃分享道：“日本某知名廠商正研發新一代的智能馬桶，利用富士通最新的FRAM RFID技術，實現了控制器的去電池化，借助外部極小的能量便可啟動控制器實現對馬桶的控制，省去了布線、換電池的麻煩。”

　　圖9：FRAM RFID的廣泛應用

　　據章堃透露，2017年中富士通有望將量產新一代FRAM產品，集成度更高，會加入更多邏輯，集成一些傳感器，針對非電池系統，可以替代部分MCU的功能。新一代產品可以實現信息的收集，其中一個非常典型的應用例子是電子紙，可用來存儲超市出售商品的各種信息供消費者參考。

　　“FRAM的未來值得期待，而富士通FRAM新產品同樣值得期待!”他表示。