次世代记忆体换当家？关于新当家的那点事

据韩媒BusinessKorea报导，IBM 和三星在电机电子工程师学会（IEEE）发布研究论文宣称，两家公司携手研发的STT-MRAM 的生产技术，成功实现10 奈秒（nanosecond）的传输速度和超省电架构，理论上表现超越DRAM。韩国半导体业者指出，16纳米将是DRAM微缩制程的最后极限，包括FRAM在内的多种次世代存储（其它包括MRAM）备受期待。（本文引用自"电子发烧友网"报道，有删节）

什么是FRAM

FRAM（铁电随机存取存储器）采用铁电质膜用作电容器来存储数据，具有ROM（只读存储器）和RAM（随机存取器）的特点，在高速读写入、高读写耐久性、低功耗和防窜改方面具有优势。

存储器分类中的FRAM

铁电存储器工作原理

当一个电场被加到铁电晶体时，中心原子顺着电场的方向在晶体里移动。当原子移动时，它通过一个能量壁垒，从而引起电荷击穿。内部电路感应到电荷击穿并设置存储器。移去电场后，中心原子保持不动，存储器的状态也得以保存。

PZT晶体结构和FRAM工作原理

上图表解释了PZT晶体结构，这种结构通常用作典型的铁电质材料。在点阵中具有锆和钛，作为两个稳定点。它们可以根据外部电场在两个点之间移动。一旦位置设定，即使在出现电场，它也将不会再有任何移动。顶部和底部的电极安排了一个电容器。那么，电容器划分了底部电极电压和极化，超越了磁滞回线。数据以"1"或"0"的形式存储。

相比之下，铁电电容的漏电流没有EEPROM、FLASH之类的传统非易失性存储器那么重要，因为FeRAM的信息存储是由极化来实现的，而不是自由电子。

与传统存储器相比，FRAM具有下列优势

· 非易失性

- 即使没有上电，也可以保存所存储的信息。

- 与SRAM相比，无需后备电池（环保产品）

· 更高速度写入

- 像SRAM一样，可覆盖写入不要求改写命令

- 对于擦/写操作，无等待时间

写入循环时间 =读取循环时间

写入时间： E2PROM的1/30，000

· 具有更高的读写耐久性

- 确保最大1012次循环（100万亿循环）/位的耐久力

耐久性：超过100万次的 E2PROM

· 具有更低的功耗

- 不要求采用充电泵电路

功耗：低于1/400的E2PROM

与其它存储器产品相比，FRAM的特性

*1） T=晶体管。 C=电容器

*2） 256Kb独立的FRAM存储器的技术规格

*3） 读写操作的总循环