次世代記憶體換當家?關于新當家的那點事
據韓媒BusinessKorea報導,IBM 和三星在電機電子工程師學會(IEEE)發布研究論文宣稱,兩家公司攜手研發的STT-MRAM 的生產技術,成功實現10 奈秒(nanosecond)的傳輸速度和超省電架構,理論上表現超越DRAM。韓國半導體業者指出,16納米將是DRAM微縮制程的最后極限,包括FRAM在內的多種次世代存儲(其它包括MRAM)備受期待。(本文引用自“電子發燒友網”報道,有刪節)
本文引用地址:http://www.j9360.com/article/201710/365485.htm什么是FRAM
FRAM(鐵電隨機存取存儲器)采用鐵電質膜用作電容器來存儲數據,具有ROM(只讀存儲器)和RAM(隨機存取器)的特點,在高速讀寫入、高讀寫耐久性、低功耗和防竄改方面具有優勢。
存儲器分類中的FRAM
鐵電存儲器工作原理
當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。當原子移動時,它通過一個能量壁壘,從而引起電荷擊穿。內部電路感應到電荷擊穿并設置存儲器。移去電場后,中心原子保持不動,存儲器的狀態也得以保存。
PZT晶體結構和FRAM工作原理
上圖表解釋了PZT晶體結構,這種結構通常用作典型的鐵電質材料。在點陣中具有鋯和鈦,作為兩個穩定點。它們可以根據外部電場在兩個點之間移動。一旦位置設定,即使在出現電場,它也將不會再有任何移動。頂部和底部的電極安排了一個電容器。那么,電容器劃分了底部電極電壓和極化,超越了磁滯回線。數據以“1”或“0”的形式存儲。
相比之下,鐵電電容的漏電流沒有EEPROM、FLASH之類的傳統非易失性存儲器那么重要,因為FeRAM的信息存儲是由極化來實現的,而不是自由電子。
與傳統存儲器相比,FRAM具有下列優勢
· 非易失性
- 即使沒有上電,也可以保存所存儲的信息。
- 與SRAM相比,無需后備電池(環保產品)
· 更高速度寫入
- 像SRAM一樣,可覆蓋寫入不要求改寫命令
- 對于擦/寫操作,無等待時間
寫入循環時間 =讀取循環時間
寫入時間: E2PROM的1/30,000
· 具有更高的讀寫耐久性
- 確保最大1012次循環(100萬億循環)/位的耐久力
耐久性:超過100萬次的 E2PROM
· 具有更低的功耗
- 不要求采用充電泵電路
功耗:低于1/400的E2PROM
與其它存儲器產品相比,FRAM的特性
*1) T=晶體管。 C=電容器
*2) 256Kb獨立的FRAM存儲器的技術規格
*3) 讀寫操作的總循環
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