近五年之內(nèi)，一些新型的非易失性存儲器技術(shù)如FRAM,、PRAM,、ReRAM、MRAM不斷涌現(xiàn),，但達到出色市場量產(chǎn)業(yè)績的只有FRAM,。那么現(xiàn)如今FRAM在中國的應(yīng)用進展如何？在哪些更多的應(yīng)用領(lǐng)域正在取代傳統(tǒng)的EEPROM,、SRAM和閃存和閃存呢,？
在日前于上海、北京,、深圳三地巡回舉辦的2013富士通半導(dǎo)體MCU/FRAM鐵電存儲器技術(shù)研討會上,，來自日本的華裔存儲器專家、富士通半導(dǎo)體系統(tǒng)存儲器事業(yè)部市場部產(chǎn)品高級經(jīng)理馮逸新在演講開場白中即提到：“我16年前留學(xué)日本并一直工作生活在那里,，這十幾年我深刻地感受到了中國經(jīng)濟的巨大變化,，比如中國已超過日本成為第二大經(jīng)濟實體，不久將趕上美國,，而中國也已成為日本的第一大經(jīng)濟伙伴,，中國也已成為富士通集團全球最大的市場，而富士通FRAM鐵電存儲器的最大市場也是在中國,！”
圖1：富士通半導(dǎo)體2013 FRAM鐵電存儲器技術(shù)研討會現(xiàn)場,。
有數(shù)據(jù)顯示，從1999截至2013年6月,，富士通的FRAM鐵電存儲器產(chǎn)品累計交貨已達23億片,，而具有非易失性、低功耗,、高速燒寫 ,、高讀寫耐久性(一萬億次以上)、隨機存取等正是FRAM脫穎而出的競爭優(yōu)勢,。
與傳統(tǒng)的非易失性存儲器如EEPROM相比,，富士通FRAM的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在高速燒寫(40,000 倍)、高耐久性(1,000,000 倍)和低功耗(1/1,000 )等方面,。高速燒寫可確保實時存儲,，可幫助系統(tǒng)設(shè)計者解決實時存儲數(shù)據(jù)和幫助系統(tǒng)設(shè)計者解決了突然斷電數(shù)據(jù)丟失的問題；高耐久性的特點，可以實現(xiàn)頻繁記錄操作歷史和系統(tǒng)狀態(tài),；低功耗主要指寫入時不需要高電壓,。這些優(yōu)勢使得FRAM越來越多地被需要高可靠性的應(yīng)用領(lǐng)域所采用，比如計量儀表（三相電表以及水表,、氣表等）,、電力自動化、醫(yī)療器械及醫(yī)療電子標(biāo)簽,、汽車后裝設(shè)備,、POS機/金融ATM機等等。
馮逸新在演講中表示：“FRAM從性能和實用性,、量產(chǎn)經(jīng)驗等幾個方面都是在新型非易性失存儲器領(lǐng)域占絕對優(yōu)勢地位的,。當(dāng)您在FRAM,、MRAM,、ReRAM、nvSRAM ,、PRAM之間猶豫的時候,，我非常自信地推薦大家采用FRAM。”
富士通FRAM的前世今生
很多人恐怕不知道,，迄今為止富士通半導(dǎo)體與FRAM有著14年的淵源和供貨歷史,！自1999年開始到2010年之前，作為當(dāng)時排名前五大半導(dǎo)體公司的富士通半導(dǎo)體一直在為Fabless公司Ramtron(2012年被CYPRESS收購)做單體存儲器的量產(chǎn)晶圓代工,。到了2010年雙方的合作因戰(zhàn)略方向變化而終止,。2010年后，富士通半導(dǎo)體應(yīng)用獨自開發(fā)的先進工藝技術(shù)繼續(xù)開發(fā),生產(chǎn),并在全球全面推廣銷售FRAM單體存儲器直至現(xiàn)在,。
“我們當(dāng)時做了兩個戰(zhàn)略上的轉(zhuǎn)移：基于單體FRAM存儲器業(yè)務(wù)與Ramtron代工合作關(guān)系,我們?yōu)槿毡緡鴥?nèi)一些客戶開發(fā)了一些256k,、1M和2M存儲器產(chǎn)品，并沒有在全球推廣.,。我們把業(yè)務(wù)重點放在為一些頂級的復(fù)印機廠商定制集成了FRAM的LSI上,這個產(chǎn)品是用以防止假冒墨盒的泛濫,，這一塊占了我們當(dāng)時業(yè)務(wù)的很大比例。與Ramtron代工合作結(jié)束后,，富士通半導(dǎo)體就正式向全球推廣自己的FRAM產(chǎn)品, 短短三年內(nèi)從當(dāng)時的三種發(fā)展到現(xiàn)在的17種,，這大多是根據(jù)中國市場的需求而開發(fā)的。目前中國市場的銷售額在全球FRAM業(yè)務(wù)銷售額中超過50%,。”馮逸新介紹道,。
由于控制著FRAM的整體開發(fā)和量產(chǎn)及組裝程序，加上多年的經(jīng)驗,，富士通半導(dǎo)體因而能始終保證FRAM產(chǎn)品的高質(zhì)量和穩(wěn)定供應(yīng),。富士通半導(dǎo)體還在低功耗制造工藝上不斷創(chuàng)新，進一步降低成本價格，實現(xiàn)大容量化,。
至于具體的產(chǎn)品系列,，下圖顯示了截至2013年5月富士通半導(dǎo)體FRAM單體存儲器的產(chǎn)品系列情況，可按接口類型分為三類：串行I2C接口,、串行SPI和并行接口產(chǎn)品,。采用串行接口的FRAM替代E2PROM或串行閃存，而采用并行接口的FRAM產(chǎn)品可以代替低功耗SRAM或Pseudo SRAM (PSRAM),?？梢钥吹剑摴镜腇RAM覆蓋的容量從4Kb到4Mb,，非常寬泛,，并已在著手研發(fā)8Mb產(chǎn)品，逐步實現(xiàn)大容量化,。
圖2：富士通半導(dǎo)體FRAM單體存儲器的產(chǎn)品系列,。
“上圖中已大規(guī)模量產(chǎn)的產(chǎn)品有17種，這么多樣化的產(chǎn)品系列其開發(fā)動力主要來自中國市場的需求,。我們在中國大陸推廣FRAM產(chǎn)品大概有4年,，受到客戶的廣泛青睞。以FRAM在電表行業(yè)的應(yīng)用為例,，應(yīng)該來說主流電表公司有80%是我們的客戶,。未來我們還會根據(jù)客戶的需求，開發(fā)更大容量的產(chǎn)品,，串行和并行產(chǎn)品都有這樣的計劃,。”馮逸新透露。
他還提到,，未來公司還會考慮在單體的FRAM產(chǎn)品中增加一些電路單元,，如RTC、看門狗之類的功能,，以滿足一些工業(yè)應(yīng)用的需求,，也增加了FRAM產(chǎn)品的賣點并給客戶帶來更多附加值，省去外部一些元件的成本,，也可進一步提高系統(tǒng)可靠性,。
除了獨立的FRAM產(chǎn)品，富士通半導(dǎo)體還可提供FRAM RFID解決方案,，包括HF（高頻）和UHF（超高頻）兩種系列,，特別適合滿足高可靠性電子標(biāo)簽應(yīng)用如醫(yī)用標(biāo)簽的需求。FRAM除了之前提到的非易失性,、高速寫入,、高耐久性和低功耗的特性,，還有一個優(yōu)點就是對一些X線、伽瑪射線環(huán)境‘免疫’,，被照射后保存的數(shù)據(jù)不會受到影響,，而EEPROM等傳統(tǒng)非易失性存儲器就不行了，若被伽瑪線,、X線照射后數(shù)據(jù)就會丟失,。因此FRAM RFID很適合經(jīng)常需要用伽瑪線照射進行消毒的醫(yī)藥器械電子標(biāo)簽應(yīng)用，可很好實現(xiàn)倉儲,、物流,、病患資料數(shù)據(jù)的管理，造福于民,。
向智能儀表,、工業(yè)/電力自動化、汽車等多領(lǐng)域滲透
馮逸新在本次研討會上還介紹了富士通半導(dǎo)體FRAM的業(yè)務(wù)分布情況,。從全球來看,，除了智能電表、辦公設(shè)備,、工業(yè)控制,、游戲機等一貫優(yōu)勢的應(yīng)用領(lǐng)域,，他們還在快速向可再生能源,、RFID醫(yī)療器具、助聽器,、智能水/氣/熱表等新業(yè)務(wù)領(lǐng)域拓展,。
在中國，其業(yè)務(wù)側(cè)重點在某些方面會有所不同,。由于中國電網(wǎng)龐大并處于技術(shù)更新?lián)Q代的歷史時期,，他們?nèi)允挚春弥悄茈姳硎袌龅暮罄m(xù)潛力。“這個行業(yè)的空間遠遠超過我們的預(yù)期,。產(chǎn)品更新?lián)Q代以及Tier-1電表廠商的帶動都將推動FRAM更大量地進一步替換傳統(tǒng)非易失性存儲器,。” 馮逸新介紹說。
對于電力系統(tǒng),，除了電表,，電力自動化設(shè)備包括斷電器，繼電器,、繼電保護,、配電設(shè)備等對FRAM的需求也呈增長態(tài)勢；而對工廠自動化領(lǐng)域如數(shù)控機床,、電機控制,、運動控制系統(tǒng),，富士通半導(dǎo)體在中國市場也看到商機，積極跟進,。
再者,，除了前文提到的醫(yī)療器械，馮還特別提及了汽車后裝市場如汽車音響,、安全氣囊,、行車記錄儀、GPS等設(shè)備都是FRAM的用武之地,，高可靠等存儲重要數(shù)據(jù),。另外像新能源汽車中的電池管理系統(tǒng)也需要FRAM來進行安全數(shù)據(jù)的管理。“在中國大陸,，已有不少相關(guān)業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的供應(yīng)商和新能源汽車廠商開始用我們的FRAM,。”他透露。
最后,，他還提到POS和金融ATM,、綠色能源（太陽能和風(fēng)能逆變器）等應(yīng)用對FRAM的需求在中國市場也都在逐步起來。