富士通如何在FRAM、NRAM以及ReRAM技術上滿足“定制化”需求？
《華爾街日報》前不久的一篇文章指出，近年來智能手機、PC、平板電腦等設備的進化并沒有以往那么快速，不過它們正以新的方式推進創(chuàng)新，硬件廠商更多針對特定任務采用定制芯片。
沒錯，技術的多樣性正在為各種應用帶來類似 “定制化”的更優(yōu)化設計選項。而嵌入式系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲領域也是如此，以不同獨特性能的各種存儲技術正在為許多應用需求提供“定制化”的方案，其中富士通在FRAM、NRAM以及ReRAM技術上正在這樣做。
作為系統(tǒng)關鍵組成部分，存儲性能至關重要
富士通電子元器件（上海）有限公司產品管理部總監(jiān)馮逸新在最近的一次公開演講中指出，“各種系統(tǒng)對存儲器讀寫速度、可重復讀寫次數(shù)、讀寫功耗、安全性以及對供電的要求都各不相同，存儲技術正在走向細分?！?/strong>該公司以讀寫次數(shù)幾乎不受限、超低功耗和超高讀寫速度的FRAM存儲器近年來在各種市場獲得廣泛應用就是很好的例子，包括醫(yī)療電子、計量儀表、工業(yè)自動化、汽車電子，等等市場已經非常普遍?！暗?019年，富士通將為嵌入式系統(tǒng)應用提供包括FRAM、NRAM以及ReRAM在內具有獨特優(yōu)勢的一攬子存儲解決方案?！?/span>
馮逸新：關鍵數(shù)據(jù)最佳存儲解決方案
多種工藝技術全方位“定制”存儲個性化解決方案
作為存儲技術的“非典型”，F(xiàn)RAM技術本身具有很強的非典型特點——它是運用鐵電材料(PZT等)的鐵電性和鐵電效應來進行非易失性數(shù)據(jù)存儲的存儲器，既可以做到像SRAM的隨機讀取，又具備像Flash和EEPROM一樣掉電后重要數(shù)據(jù)實時保存的特點。此外，富士通半導體FRAM具有高速寫入性能，保證10萬億次的讀寫次數(shù)，最適用于需要實時記錄數(shù)據(jù)的測量儀表應用。
FRAM與其它存儲器的主要性能對比
即使電源系統(tǒng)發(fā)生停電或驟降，寫入操作中的數(shù)據(jù)可被完整地保護下來。在如電表等基礎生活有關的相關的測量儀表，以及要求有高可靠性的工業(yè)自動化設備，金融終端等應用中，因此我們的 FRAM 得到了非常廣泛的認可和使用。
——馮逸新
事實上，這種個性“定制化”的產品方案已經擴展到更多的應用領域，富士通前不久推出全新FRAM解決方案——MB85RS128TY和MB85RS256T首次將工作環(huán)境溫度擴展到高達攝氏125度，專為汽車產業(yè)和安裝有電機的工業(yè)控制機械等設計，且符合嚴苛的汽車行業(yè)AEC Q100標準規(guī)范。
富士通在去年業(yè)界最高密度ReRAM（可變電阻式存儲器）產品MB85AS4MT，擁有業(yè)界非易失性內存最低的讀取功耗（5MHz頻率下平均僅消耗0.2mA）。ReRAM將DRAM的讀寫速度與SSD的非易失性結合于一身。換句話說，關閉電源后存儲器仍能記住數(shù)據(jù)。“如果ReRAM有足夠大的空間，一臺配備ReRAM的PC將不需要載入時間?！?馮逸新的例子讓人對ReRAM快速寫入特點印象深刻，“ReRAM一直被認為是未來閃存的替代方案，能在單塊芯片上存儲1T數(shù)據(jù)，存取速率比閃存快20倍?！?/span>
富士通半導體成為宣布量產NRAM的全球首家廠商，NRAM性能是DRAM 1000倍、但像NAND閃存那樣存儲數(shù)據(jù)的新型內存。富士通半導體計劃到2018年底開發(fā)一款采用DDR4接口的定制嵌入式存儲級內存模塊。NRAM產品將面向數(shù)據(jù)中心和服務器，也可能會用于消費類產品，甚至應用到移動設備。由于NRAM能耗極低，不需要后臺的數(shù)據(jù)擦除操作，它可能把移動設備的待機時間延長至數(shù)個月。
富士通非易失性存儲器三類產品：FRAM，ReRAM，NRAM
高讀/寫耐久性和高速的FRAM已經成為類似電力儀表這樣的行業(yè)應用存儲重要數(shù)據(jù)的最佳方案；而低功耗和大容量的ReRAM是那些以讀操作為主，更換電池困難、抄表困難但需長時間保持數(shù)據(jù)的流量儀表的最佳解決方案；高讀/寫耐久性和大容量的NRAM也將成為另一個提高表計性能的重要元件。
馮逸新在近期的一個表計行業(yè)演講中總結道。作為已經批量生產推向市場超過18年的產品，F(xiàn)RAM依然是富士通存儲解決方案當前的明星“花旦”，ReRAM和NRAM將為嵌入式系統(tǒng)存儲一攬子解決方案提供完美補充。
三相電表普及應用打造了FRAM的“樣板工程”
“富士通全球FRAM存儲器銷量在2016年就已經超過33億片，其中面向世界電表客戶累計交貨4000萬片。包括中國在內世界主要的電表制造商都是FRAM產品的忠實擁躉，特別是三相電表中FRAM的應用滲透率非常高?！?/strong>馮逸新指出。按照他的說法，在全球三相電表中體現(xiàn)的顯著競爭優(yōu)勢已經成為FRAM全球推廣極具說服力的“樣板工程”。
富士通FRAM在需要準確記錄和存儲智能電表的重要數(shù)據(jù)的應用中發(fā)揮著關鍵作用。
電力使用的重要數(shù)據(jù)需要在非常短的間隔（1次～3次/秒)保存，瞬間掉電時，這些重要數(shù)據(jù)也必須準確完整地保留下來掉電前的一瞬間，這些是FRAM獨特優(yōu)勢所在，幫助用戶實時寫入并保存當前的重要數(shù)據(jù)。
馮逸新表示，“富士通FRAM能夠實時準確存儲電力使用重要數(shù)據(jù)，從而確保了電力產業(yè)的準確收費，內置有FUJITSU FRAM的智能電表是電力公司所追求的理想解決方案?！?/span>
富士通提供了業(yè)界豐富的FRAM產品類別
FRAM在存儲性能上的優(yōu)勢顯著，然而作為計量產品客戶首要關注的是質量。
富士通半導體使用成熟技術生產FRAM的時間已經超過18年，累計銷售達到33億片，高可靠性、完備一體的供貨系統(tǒng)、宏大的經營業(yè)務遠景是我們的FRAM獲得客戶在電表中廣泛應用的關鍵因素之一。
——馮逸新
據(jù)悉，富士通強大的FRAM產品陣容——串行接口存儲器的產品有16Kb至4Mb的SPI接口產品，以及 4Kb至 1Mb的I2C接口產品。電源電壓除主要的3.3V工作產品外，擴充到1.8V工作產品。
超低功耗&高安全性，F(xiàn)RAM在傳統(tǒng)三表市場突破
強調數(shù)據(jù)安全性、可靠性的三相電表市場無疑是FRAM的明星應用，而單相電表、氣表和水表的傳統(tǒng)民用市場FRAM如何突破？馮逸新認為超低功耗和高安全性讓FRAM在三相表市場的成功可以繼續(xù)復制。“通過獲取你家的用電數(shù)據(jù)就可以判斷你家庭的活動狀況，從而可能方便壞人進行違法行為?！?對于安全問題，馮逸新分享的這個角度似乎有點007電影的味道，不過其實這樣的安全考慮并不為過，單相電表基于各種安全和性能考慮，在三相電表之外正在開啟FRAM在電力應用的第二塊重要市場。
FRAM獨特優(yōu)點是采用不同的單元結構，這種結構具有優(yōu)秀的器件級防篡改能力，防范未經授權的數(shù)據(jù)讀取，并通過了一系列嚴苛的安全認證標準，例如在由法國國防部的DCSSI實施的EAL （基于國際標準ISO/IEC 15408的評估保證級別）認證中，F(xiàn)RAM通過了EAL4+認證?；贔RAM的電力存儲方案在當黑客的篡改事件發(fā)生時，低功耗和高速的FRAM可以利用給RTC供電的小型電池的電源（標準放電電流：0.1mA）瞬間消去重要數(shù)據(jù)。
據(jù)悉，面向單相智能電表的富士通FRAM提案富士通計劃開發(fā)超低容量FRAM (1Kb)和EEPROM并用，可以讓單相電表實現(xiàn)電表性能的高可靠性，并去掉電容降低BOM成本。
隨著超低容量FRAM方案的推出，以及全球智能電表新的行業(yè)規(guī)范可能逐漸提高可靠性以及安全性標準，F(xiàn)RAM的優(yōu)勢將在單相電表中展現(xiàn)。
——馮逸新
在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲上，隨著智能電表的普及，富士通FRAM RFID雙接口將成為 電表抄表系統(tǒng)的最佳解決方案提高工作效率，幫助電力公司節(jié)約成本，并實現(xiàn)斷電保護數(shù)據(jù)安全可靠，以及實現(xiàn)無線抄表無源故障檢測。
對于成本更為敏感的傳統(tǒng)三表中的氣表水表，F(xiàn)RAM的機會在哪里呢？功耗是氣表和水表解決方案的關鍵，因為氣表和水表必須由電池供電。以64Kb數(shù)據(jù)寫入為例，MB85RC64T采用I2C接口，能以最高3.4 MHz的頻率及1.8V至3.6V寬電源電壓運行。此外，其平均電流極低，以3.4 MHz運行時為170μA（以1 MHz運行時則為80μA），因此采用FRAM意味著不但可以使電池小型化，而且延長電池壽命。
中國市場已經成為富士通半導體FRAM在全球的重要市場。我們在產品的價格、交貨、工廠產能分配及技術支持等方面都給予了中國客戶很大支持。
馮逸新在與來自政府、水表、氣表設計生產廠家以及自來水和燃氣公司多層面交流中都常提到這點。FRAM的卓越特性受到工業(yè)三相電表市場的深度關注之后，F(xiàn)RAM在單相電表、水表和氣表行業(yè)正在迎來新一波應用增長期。
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原文標題：FRAM、NRAM、ReRAM……富士通用創(chuàng)新存儲技術串起關鍵數(shù)據(jù)存儲一攬子解決方案
文章出處：【微信號：Fujitsu_Semi，微信公眾號：加賀富儀艾電子】歡迎添加關注！文章轉載請注明出處。
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