我们都知道，所有传统的主流非易失性存储器均源自于只读存储器（ROM）技术。正如你所猜想的一样，被称为只读存储器的东西肯定不容易进行写入操作，而事实上是根本不能写入。所有由ROM技术研发出的存储器则都具有写入信息困难的特点。这些技术包括有EPROM (几乎已经废止）、EEPROM和Flash。这些存储器不仅写入速度慢，而且只能有限次的擦写，写入时功耗大。RAM 类型的存储器易于使用、性能好，可是它们会在掉电的情况下会失去所保存的数据。
相对于其它类型的半导体技术而言，铁电存储器具有一些独一无二的特性。它兼容了RAM的一切功能，并且和ROM技术一样，是一种非易失性的存储器。铁电存储器在这两类存储类型间搭起了一座跨越沟壑的桥梁成为一种非易失性的RAM。成为存储器家族中最有发展潜力的新成员.
富士通FRAM
很多人恐怕不知道，迄今为止富士通半导体与FRAM有着14年的渊源和供货历史！自1999年开始，富士通半导体使用独自开发的先进工艺技术开发、生产，并在全球全面推广销售FRAM单体存储器直至现在。
由于控制着FRAM的整体开发和量产及组装程序，加上多年的经验，富士通半导体能始终保证FRAM产品的高质量和稳定供应，。富士通半导体还在低功耗制造工艺上不断创新，进一步降低成本，实现产品大容量化。
富士通FRAM与其它存储技术比较
下面的图表解释了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。
PZT晶体结构和FRAM工作原理
当加置电场时就会产生极化。（锆/钛离子在晶体中向上或向下移动）
即使在不加置电场的情况下，也能保持电极。
两个稳定的状态以“0”或“1”的形式存储。
存储器分类中的FRAM
* 非易失性：即使没有上电，也可以保存所存储的信息。
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
*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
与EEPROM相比
从上面图3与EEPROM相比较可看出，FRAM具有更快的写入、更高耐久力和更低功耗等优势。用FRAM取代EEPROM和闪存还具有更多优势，具体如下：
性能提升
FRAM的高速写入能够在电源中断的瞬间备份数据。不仅如此，与E2PROM和闪存相比，FRAM能够更频繁的记录数据。当写入数据时，E2PROM和闪存需要高压，因此，消费的功率比FRAM更多。如果嵌入FRAM，那么电池供电器件中的电池的寿命将更长。
总之，FRAM具有下列优势：
能够在电源中断的瞬间备份数据；
能够进行频繁的数据记录；
能够保证更长的电池寿命。
总的成本缩减
在为每个产品写入出厂参数时，与EEPROM 和闪存相比，FRAM可以缩减写入时间。而且，FRAM可以为您提供一种芯片解决方案，避免采用几个存储器来保存数据，而EEPROM却不能实现。因此，利用FRAM可以降低总成本！
当写入出厂参数时，缩短了写入时间 ；
减掉了产品上很多的部件 。
高速烧写可确保实时存储，可帮助系统设计者解决实时存储数据和帮助系统设计者解决了突然断电数据丢失的问题；高耐久性的特点，可以实现频繁记录操作历史和系统状态；低功耗主要指写入时不需要高电压。
与SRAM相比
独立的FRAM存储器，因为具有Pseudo-SRAM I/F，因此与SRAM之间具有的高度兼容性。利用FRAM取代SRAM，您可以获得的优势如下：
总的成本缩减
采用SRAM，你需要检测其电池状态。但是FRAM却让你免去了进行电池检测的困扰。而且，FRAM不需要电池槽、防倒流二极管和更多的空间，而这些都是SRAM所需的。FRAM的单芯片解决方案可以节省空间和成本。
维护自由，无需更换电池，如图4；
缩小的器件尺寸，可以省去大量的器件，如图5。
环保型产品（减少了环境负担）
用过的电池成为工业废料。在生产过程中，与SRAM相比，FRAM能够降低一半的CO2排放量。FRAM对于环保有益。
无废弃电池
降低工业负荷，实现环保
富士通FRAM产品
目前富士通提供了多种FRAM产品，其中有串行接口的FRAM存储器，与EEPROM/Flash兼容，包括了采用串行（I2C和SPI）和并行外设的FRAM产品，目前4Kb至4Mb的产品也已量产。同时开发并生产了适用于RFID的LSI。
I2C产品群
与世界标准，I2C BUS完全兼容。利用两个端口，几个时钟（SCL）和串行数据（SDA）控制每个函数。
SPI接口
在25MHz（最大值）频率下，实现了最大时钟性能速度。
并行存储器
可以像SRAM一样采用并行读取和写入，可容易替换BBSRAM(后备电池SRAM)、伪SRAM(PSRAM)，不需要利用任何电池来保存数据。
对于未来，富士通公司还会考虑在单体的FRAM产品中增加一些电路单元，如RTC、看门狗之类的功能，以满足一些工业应用的需求，也增加了FRAM产品的卖点并给客户带来更多附加值，省去外部一些元件的成本，也可进一步提高系统可靠性。
适用于RFID的LSI
富士通半导体开发并生产了适用于RFID的LSI，覆盖了HF（高频：13.56MHz）和UHF（超高频：860至960MHz）。嵌入式FRAM是其最佳的特性之一；FRAM可以实现更高的速度写入，更低的功耗和更高的耐久力。我们推出的具有大存储尺寸的无源RFID广泛用于世界各地。
产品的主要特征：
高速写入性能：通过嵌入式FRAM的高性能增强了写入操作的吞吐量。
稳定的通信距离：在低功耗模式下写入，在写入和读取操作上都实现了相同的通信距离。
相比之下，E2PROM的标记在写入操作上消耗了更大量的功率，让通信距离变得更短。
高密度存储器：高速写入特性使其在标记上成为大容量存储器。但是标记嵌入式E2PROM的速度还不够快，不足以采用大容量存储器。
耐久力长：保证了最高1百万兆次的读/写操作，这一特性实现了标识的长期应用或复用。
抗辐射性强：即使经过伽马射线的照射或干扰，还是能保持数据。同时，嵌入标记的E2PROM从理论上讲，抗辐射能力较弱。
适用的国际标准：富士通的RFID LSI产品阵列符合ISO15693和ISO18000-3, 6标准。
富士通FRAM应用
对于FRAM的优势不言而喻，富士通将依靠自己的强大市场和技术，除了向智能电表、办公设备、工业控制、游戏机等一贯优势的应用领域扩展外，富士通还在快速向可再生能源、RFID医疗器具、助听器、智能水/气/热表等新业务领域渗透，继续占领FRAM这片市场。
智能电表
国内智能表行业在近几年得到很大的发展。我国城镇化的推进也使得仪器仪表智能化的推广成为未来的发展趋势。随着先进的实用分配管理的需求增长，智能电表、水表和数据收集系统的设计者将面对着更为复杂的要求。传统的存储器器件数据写入需要页面缓存，对写时间的延迟会构成挑战。另外，也会存在可靠性的问题，比如断电后如何防止数据丢失。而铁电存储器执行读取和写入操作是在总线速度下进行的，无需回写通道和掉电管理，保证了数据的安全性。由此看来，铁电存储器在智能表行业的广泛应用将是大势所趋。
随着仪器仪表信息化、智能化的发展，传统机械计量设备已经无法满足信息及时采集的要求。而铁电存储器将ROM的非易失性数据存储特性和RAM的无限次读写、高速读写以及低功耗等优势结合在一起，它的广泛应用为仪器仪表智能化的开发与发展提供了便利的条件。
医疗机械
上图所示的这些应用有一个共同的特点就是无需独立电池为存储器不间断供电。这正是现今医疗产品中的一项重要内容——“医疗应用中的无电池存储解决方案”。对于不同的医疗器械，富士通半导体都有与之相应的产品型号可以应用，下面列出几个这位“FRAM专家”为不同应用所推荐的不同的具体产品型号以及采用FRAM所带来的好处。
（1）呼吸机（CPAP Machine）
推荐产品型号：-SPI接口: MB85RS1MT(1Mbit),MB85RS2MT(2Mbit)。
选用FRAM 的优势：
节能环保（FRAM无需电池）；
储存设定参数（FRAM的高可靠性）；
患者呼吸状态履历实时记录（FRAM的高速/高读写耐久性）。
（2）输液泵（Infusion Pump）
推荐产品型号：-I2C接口: MB85RC1MT(1Mbit),MB85RS2MT(2Mbit)。
选用FRAM 的优势：
节能环保（FRAM无需后备电池，无需大电容）；
储存设定参数（FRAM的高可靠性）；
注射状态，报警履历实时记录（FRAM的高速/高读写耐久性）。
（3）便携式心电图仪
推荐产品型号：-I2C接口: MB85RC64(64Kbit),MB85RC128(128KBit）
选用FRAM 的优势：
节能环保（FRAM无需后备电池，无需大电容）
储存参考数据或参数(FRAM的高可靠性）
患者的测定值,时间等信息（FRAM高速读写/高读写耐久性，实现实时频繁记录）
小封装(FRAM的小型封装SOP8)
RFID的应用
FRAM除了之前提到的非易失性、高速写入、高耐久性和低功耗的特性，还有一个优点就是对一些X线、伽玛射线环境"免疫"，被照射后保存的数据不会受到影响，而EEPROM等传统非易失性存储器就不行了，若被伽玛线、X线照射后数据就会丢失。因此FRAM RFID很适合经常需要用伽玛线照射进行消毒的医药器械电子标签应用，可很好实现仓储、物流、病患资料数据的管理，造福于民。
流通追溯
放射性灭菌之前需要吧具有放射性灭菌耐受性的FRAM RFID标签粘贴上去，也就是说，在医疗机械和医药制造阶段就开始粘贴RFID标签，从而可以实现流通追溯管理。由于保留了灭菌记录、检查出货记录以及流通记录，可以防止在流通过程中的不正确操作和赝品的混入，如果RFID和传感器相连接还可以吧流通过程的温度、冲击度等数据记录保存下来。
微处理器的动作参数管理
RFID即使在包捆物和机器里面，也能无线读写数据，利用这个优点，如果和微处理器连接组成的嵌入式基板搭载到各种机器上，应用领域将进一步扩大。例如在制造流通领域，出货时在商品包捆的状态下能写入客户参数，在流通过程中重要的履历轻便和机器变更数据的写入操作也能简单的实现。在销售是写入密钥数据，启动是微处理器读出数据并设定动作将实现以前不能的操作方法。如果把显示装置和传感器连接起来就可以用RF改写显示装置上的显示内容。
再者，除了前文提到的几种应用，汽车市场如汽车音响、安全气囊、行车记录仪、GPS等设备都是FRAM的用武之地，高可靠的存储重要数据；另外像新能源汽车中的电池管理系统也需要FRAM来进行安全数据的管理；电力自动化设备包括断电器，继电器、继电保护、配电设备等对FRAM的需求也呈增长态势；而对工厂自动化领域如数控机床、电机控制、运动控制系统等等。
由此可见，FRAM的市场应用十分飞广泛，富士通半导体将抓住这重要的商机，积极跟进，完成在该市场上的战略计划。
总结
FRAM具有的快速写入、高耐久性、低功耗三大特点使其具有广泛的应用前景。富士通作为全球第一的FRAM供货商，不仅具有完善的设计技术，同时拥有晶圆制造和封装厂，因此能够为客户提供高品质产品的稳定供货。目前富士通FRAM已经延伸至各个行业的产品中，实现了其在中国市场的战略计划，同时也在为稳固和开发新市场而努力。相信未来富士通将会有更加出色的产品和成绩呈现在消费者面前。
