在海量的固態存儲技術已經非常廣泛應用、雲存儲正在盛行的今天，還有一種KB
、MB量級的存儲技術大賣，並且在物聯網、醫療電子、消費電子、工業電子……幾乎所有的行業中無處不在。這種存儲技術就是鐵電存儲器（FRAM）。在近日於深圳舉辦的易維訊年度中國ICT媒體論壇上，富士通半導體(上海)有限公司市場部經理蔡振宇分享了FRAM產品在應用中的獨特技術特性優勢，特別是FRAMRFID和認證FRAM方麵眾多的創新應用案例對電子產品的設計具有很好的創新啟發，受到與會嘉賓的關注。

圖1. 富士通半導體(上海)有限公司市場部經理蔡振宇發表“FRAM為您係統創新而生”主題演講

DEMO演示FRAM特性——“多

、快
、省”

擁有15年FRAM量產經驗的富士通半導體，已經走在技術與市場的前列。而我們將從一個現場Demo演示開始，為您呈現FRAM的性能優勢。如下圖2所示
，為富士通半導體的FRAM和EEPROM性能對比Demo演示圖。

圖2.富士通半導體FRAM和EEPROM性能對比Demo演示

演示本身並不複雜，一個照相機實時拍一張照片
，然後將照片分別存儲到EEPROM和FRAM中，直觀的比較圖像數據寫入過程中EEPROM和FRAM的性能差異。在此演示中，采用並口傳輸數據，FRAM大概用了0.19秒存儲數據，而EEPROM大概用了6.23秒；FRAM存儲數據的比特率約為808kB/s，而EEPROM存儲數據的比特率約為24kB/s；功耗方麵
，FRAM約為0.4mWs,而EEPROM約為61.7mWs。FRAM的快速讀寫和超低功耗特性顯而易見。

“‘多’、‘快’
、‘省’可以形象的概括出FRAM的特點。‘多’指的是FRAM的高讀寫耐久性（1萬億次）的特點，可以頻繁記錄操作曆史和係統狀態；‘快’指的是FRAM的高速燒寫（是EEPROM的40000倍）特性，這可以幫助係統設計者解決突然斷電數據丟失的問題

；‘省’指的是FRAM超低功耗（是EEPROM的1/1,000）特性
，特別是寫入時無需升壓。”蔡振宇指出。

FRAM除了和EEPROM相比具有明顯優勢外，其相比其他的存儲器，如FLASH和SRAM，也在性能上更勝一籌
，如下圖3所示，為其性能比較。

圖3. FRAM與其它存儲器的比較

寬泛的FRAM產品線——涵蓋SPI、IIC、並行接口，容量向16Mb邁進

由於掌握著從FRAM的研發
、設計到量產及封裝的整個流程，加上多年的經驗，富士通半導體因而能始終保證FRAM產品的高質量和穩定供應。“我們的FRAM產品線相當寬泛
，容量從4Kb到4Mb
，涵蓋SPI和I2C串行接口、並行接口。未來富士通半導體還會不斷推出更多新品，逐步實現大容量化。我們已經在著手研發8Mb、16Mb的產品。”蔡振宇透露。

圖4. FRAM單體存儲器產品線

在通訊速度方麵
，I2C接口能夠達到1MHz
，SPI接口最快達到50MHz。“而在SPI接口的基礎上
，我們今年後半年會推出QSPI的接口，這樣整個通訊速率就會達到和並口相當的數量級，這給客戶帶來很多好處。”蔡振宇指出，“QSPI隻有16到20個引腳，而並口要至少40個引腳，並且QSPI可以達到和並口同樣的速率，對客戶而言就意味著能夠節省一些功耗和產品成本。”

據悉
，采用串行接口的FRAM可以替代EEPROM或串行閃存，而采用並行接口的FRAM產品可以代替低功耗SRAM或PSRAM (Pseudo SRAM)。在封裝方麵
，目前FRAM基本可以直接替換EEPROM，FRAM的封裝和EEPROM的封裝是完全兼容的。

據悉，富士通半導體的FRAM最開始是以日本國內應用為主，後來逐漸拓展至醫療

、智能儀表、工業自動化設備等多元化應用領域。現在，富士通半導體的FRAM主要包括三大類（單體FRAM、RFID和內嵌FRAM的認證芯片），在很多產業領域實現了批量應用
，並促成了大量的創新應用案例。

技術優勢解決係列應用瓶頸

富士通半導體內嵌FRAM的RFID產品相比其單體FRAM產品是比較新的，而市場上常用的RFID產品嵌入的是EEPROM。與內嵌EEPROM的RFID產品相比，內嵌FRAM的RFID讀寫速度快很多，並且其抗輻射性比EEPROM高出不止一個數量級。如下圖5所示為FRAMRFID產品線。

圖5. FRAM RFID產品線

“和目前常用的EEPROMRFID相比，FRAMRFID的容量會更大。市麵上比較多的RFID產品都是128b或是512b
，而客戶有往裏麵存儲更多信息的需求.”蔡振宇表示。

圖6.FRAM RFID創新應用

FRAMRFID的讀寫次數是1012，EEPROMRFID最多隻有一百萬次
，這在某些應用場合下使用可能會有問題，例如高速收費。“kaichedepengyoukenenghuiyouzheyangdejingli，zaijingguoyouxiegaosugonglideshoufeizhandeshihou，nindejiaotongshoufeikazaijinzhanhechuzhandeshihouhuiwufaduqu，yuanyinshinindejiaotongkashiyongdepinlvbijiaogao，erzhexiejiaotongkayoudoushiEEPROM的RFID
，超過了他的讀寫次數。”蔡振宇指出。

在工廠自動化和維護的應用中，在製造組裝生產線上的曆史數據、手冊

、lingjianxinxidengdoukeyibeixiejinbiaoqian，congersuoduanleduqushijian，shishengchanxiangouchenggengjiarouxinghua。juxi，qicheshengchanxianlirudazhongqiche
，qimeiniandeshengchanliangzhisuoyidouhuitisheng，shiyinweizaizhenggeqicheshengchanguochengzhongshiyongleFRAM RFID。

圖7.FRAM RFID應用於工廠自動化和維護

“如果要把生產線

、流水線變快，那麼RFID讀取速度也要變快。富士通半導體的118C就成功的運用在這樣的領域。”蔡振宇表示
，“此外，將零件的維護信息和操作曆史數據記錄在標簽內
，還可飛躍性的地提高飛機、基礎設施、土木等維護操作的工作效率。”

而在醫療和醫藥中更加少不了FRAM RFID

，其被用於諸如手術台的追溯、藥劑盒子、類似於穿刺
、血透的管子等中。美國和歐洲的國家會有很多接觸到醫療器械的地方
，需要經過伽瑪放射性消毒，FRAM對輻射有很強的耐受性。基於FRAM的RFID可輕鬆通過標準醫療滅菌過程

，而基於EEPROM的RFID在這一過程中信息會被破壞。

圖8.FRAM RFID應用於生化、醫藥

、醫療

“從(cong)目(mu)前(qian)的(de)情(qing)況(kuang)來(lai)看(kan)
，原(yuan)來(lai)是(shi)美(mei)國(guo)和(he)歐(ou)洲(zhou)在(zai)這(zhe)方(fang)麵(mian)的(de)應(ying)用(yong)需(xu)求(qiu)比(bi)較(jiao)多(duo)，如(ru)今(jin)我(wo)們(men)慢(man)慢(man)地(di)看(kan)到(dao)

，中(zhong)國(guo)的(de)醫(yi)院(yuan)和(he)中(zhong)國(guo)客(ke)戶(hu)也(ye)提(ti)出(chu)此(ci)類(lei)需(xu)求(qiu)。目(mu)前(qian)市(shi)場(chang)上(shang)隻(zhi)有(you)我(wo)們(men)的(de)FRAM的RFID能夠滿足這些需求。”蔡振宇表示。

此外，冷鏈控製也是FRAM RFID的用武之地
，如果您要追溯運輸途中每一個結點溫度的變化，如何保證整個運輸途中都能在這個溫度以下？就需要在整個車箱裏加一個RFID的模塊
，實時把數據傳到接收端，客戶讀一下就可以看出一小時運輸範圍內有沒有超過溫度係數
、溫度範圍
，擁有SPI接口的RFID可以實現這樣的應用。

創新的FRAM 認證芯片促進應用創新

FRAM 認證芯片是FRAM的又一創新應用。驗證芯片多應用於電子器械的與主機(例如：打印機等)相連的外設（例如墨盒）的真假鑒別,通過主機與外設之間的質詢-響應(Challenge & Response)來進行驗證的,從而鑒別出授權部件或非授權部件(真偽鑒別)。

圖9.通用驗證芯片的使用原理

“liru

，dajiazaishiyongdayinjishidouyouzheyangdejingli，dayinjizhirenyuanzhuangdemohe
，rushiyongjiamohedayinjijiuhuidanchujinggaoxinxi，tishiniyongledaobandemohe。zhezhongdayinjijiushishiyonglefushitongbandaotideFRAM認證芯片。”蔡振宇指出。

據蔡振宇介紹，這種實現方案是把一個芯片放在打印機裏麵
，一個芯片放在墨盒裏，在打印機取墨時和對認證信息,以確定墨盒是否為原裝。由於打印機取墨很頻繁，一天打幾十次、幾百次都有可能，EEPROM過一段時間就沒辦法使用了。所以FRAM的性能在這個時候充分滿足了客戶的需求。

類lei似si的de創chuang新xin應ying用yong還hai可ke以yi有you很hen多duo，據ju蔡cai振zhen宇yu介jie紹shao，有you做zuo有you線xian內nei窺kui鏡jing的de廠chang商shang，其qi內nei窺kui鏡jing有you一yi個ge轉zhuan換huan頭tou
，該gai廠chang商shang希xi望wang那na個ge轉zhuan換huan頭tou一yi定ding要yao匹pi配pei他ta的de內nei窺kui鏡jing片pian的de頭tou，於yu是shi把ba認ren證zheng芯xin片pian加jia到dao內nei窺kui鏡jing的de頭tou裏li
，做zuo到dao類lei似si於yu墨mo盒he的de應ying用yong，自zi己ji的de機ji器qi隻zhi能neng配pei自zi己ji的de轉zhuan換huan頭tou。