Kas yra Ferroelectric RAM?

Ferroelektrinė laisvosios prieigos atmintis (FRAM arba FeRAM) yra specializuota kietojo kūno duomenų laikmena, skirta kompiuterių programoms. Ji skiriasi nuo įprastos daugumoje asmeninių kompiuterių naudojamos RAM tuo, kad yra nepastovi, o tai reiškia, kad išjungiant įrenginio maitinimą išsaugo joje saugomus duomenis, o ne standartinei dinaminei RAM (DRAM). Unikalios medžiagos, iš kurios pagamintas FRAM, savybės suteikia jai natūralią feroelektrinę būseną, o tai reiškia, kad jame yra įmontuota poliarizacija, leidžianti pusiau nuolatiniam duomenų saugojimui be maitinimo. Ši natūrali poliarizacija reiškia, kad FRAM energijos suvartojimas yra mažas, palyginti su standartine DRAM.

FRAM lusto duomenis taip pat galima pakeisti naudojant elektrinį lauką, kad į jį būtų įrašyta nauja informacija, o tai suteikia tam tikrą panašumą su „Flash RAM“ ir programuojamomis atminties lustais daugelio tipų kompiuterizuotose pramoninėse mašinose, vadinamose elektra ištrinama programuojama tik skaitymo atmintimi. (EEPROM). Pagrindiniai FRAM trūkumai yra tai, kad duomenų saugojimo tankis yra žymiai mažesnis nei kitų tipų RAM ir yra sudėtingesnis gaminti, nes silicio lusto gamybos metu feroelektrinis sluoksnis gali lengvai pablogėti. Kadangi feroelektrinėje RAM negali tilpti daug duomenų ir ją būtų brangu sukurti programoms, kurioms reikia daug atminties, ji dažniausiai naudojama nešiojamuosiuose kompiuteriuose, pvz., intelektualiosiose kortelėse, susietose su apsaugos sistemomis, kad būtų galima patekti į pastatus ir radijo dažnio identifikatorių. (RFID) žymos, naudojamos plataus vartojimo gaminiuose inventoriui stebėti.

2011 m. feroelektrinei RAM gamybai dažniausiai naudojama medžiaga yra švino cirkonato titanatas (PZT), nors šios technologijos istoriją galima atsekti nuo jos sukūrimo 1952 m. ir pirmosios gamybos devintojo dešimtmečio pabaigoje. FRAM lusto architektūra sukurta remiantis modeliu, kuriame saugojimo kondensatorius yra suporuotas su signalizacijos tranzistoriumi, kad sudarytų vieną programuojamą metalizavimo elementą. PZT medžiaga ferrorelectric RAM suteikia jai galimybę išsaugoti duomenis be prieigos prie maitinimo. Nors architektūra yra pagrįsta tuo pačiu modeliu kaip ir DRAM, ir abu duomenys saugomi kaip dvejetainės vienetų ir nulių eilutės, tik feroelektrinėje RAM yra fazių keitimo atmintis, kurioje duomenys yra visam laikui įterpiami, kol pritaikytas elektrinis laukas juos ištrina arba perrašo. Šia prasme feroelektrinė RAM veikia taip pat kaip „flash“ atmintis arba EEPROM lustas, išskyrus tai, kad skaitymo-rašymo greitis yra daug didesnis ir gali būti kartojamas daugiau kartų, kol FRAM lustas pradeda sugesti, o energijos suvartojimas yra daug didesnis. žemesnė.

Kadangi feroelektrinės RAM gali turėti 30,000 100,000 kartų didesnį skaitymo ir rašymo prieigos greitį nei standartinis EEPROM lustas, be to, ji gali veikti 1 200 kartų ilgiau ir sunaudoja tik 100/3,000,000 EEPROM energijos, tai yra tam tikras pirmtakas lenktynių trasos atmintis. Lenktynių trasos atmintis yra nepastovi, universali kietojo kūno atmintis, kuriama JAV, kuri ilgainiui gali pakeisti standartinius kompiuterio standžiuosius diskus ir nešiojamuosius „flash“ atminties įrenginius. Tikimasi, kad pradėjus komercializuoti lenktynių trasos atminties skaitymo ir rašymo greitis bus 2011 kartų greitesnis nei dabartinė feroelektrinė RAM arba XNUMX XNUMX XNUMX kartų greitesnė nei standartinio standžiojo disko našumo lygis XNUMX m.