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fram存储器和异步存储器

发布时间: 2023-05-14 01:53:30

Ⅰ 铁电存储器FRAM的FRAM技术

Ramtron的FRAM技术核心是铁电。这就使得FRAM产品既可以进行非易失性数据存储又可以像RAM一样操作。
F-RAM芯片包含一个锆钛酸铅[Pb(Zr,Ti)O3]的薄铁电薄膜,通常被称为PZT(如图1)。PZT 中的Zr/Ti原子在电场中改变极性,从而产生一个二进制开关。与RAM器件不同,F-RAM在电源被关闭或中断时,由于PZT晶体保持极性能保留其数据记忆。这种独特的性质让F-RAM成为一个低功耗、非易失性存储器。
当一个电场被加到铁电晶体时,中心原子顺着电场的方向在晶体里移动,当原子移动时,它通过一个能量壁垒,从而引起电荷击穿。 内部电路感应到电荷击穿并设置记忆体。移去电场后中心原子保持不动,记忆体的状态也得以保存。FRAM 记忆体不需要定时刷新,掉电后数据立即保存,它速度很快,且不容易写坏。
F-RAM、ROM都属于非易失性存储器,在掉电情况下数据不会丢失。新一代ROM,像EEPROM(可擦可编程只读存储器)和Flash存储器,可以被擦除,并多次重复编程,但它们需要高电压写入且写入速度非常慢。基于ROM技术的存储器读写周期有限(仅为1E5次),使它们不适合高耐性工业应用。
F-RAM比一般串口EEPROM器件有超过10,000倍的耐性,低于3,000倍的功耗和将近500倍的写入速度(图 2)。 F-RAM结合了RAM和ROM的优势,与传统的非易失存储器相比,具有高速、低功耗、长寿命的特点。
FRAM存储器技术和标准的CMOS制造工艺相兼容。铁电薄膜被放于CMOS base layers之上,并置于两电极之间,使用金属互连并钝化后完成铁电制造过程。
Ramtron 的FRAM 记忆体技术从开始到现在已经相当成熟。 最初FRAM 记忆体采用二晶体管/ 二电容器的( 2T/2C) 结构,导致元件体积相对较大。 最近发展的铁电材料和制造工艺不再需要在铁电存储器每一单元内配置标准电容器。 Ramtron 新的单晶体管/ 单电容器结构记忆体可以像DRAM一样进行操作,它使用单电容器为存储器阵列的每一列提供参考。与现有的2T/2C结构相比,它有效地把内存单元所需要面积减少一半。新的设计极大的改进了die leverage并且降低了FRAM存储器产品的生产成本。
Ramtron公司现采用0.35微米制造工艺,相对于现有的0.5微米的制造工艺而言,这极大地降低芯片功耗,提高了成本效率。
这些令人振奋的发展使FRAM在人们日常生活的各个领域找到了应用的途径。从办公复印机、高档服务器到汽车安全气囊和娱乐设备, FRAM 使一系列产品的性能得到改进并在全世界范围内得到广泛的应用。

Ⅱ 铁电存储器FRAM的简介

非易失性记忆体掉电后数据不丢失。可是所有的非易失性记忆体均源自ROM技术。你能想象到,只读记忆体的数据是不可能修改的。所有以它为基础发展起来的非易失性记忆体都很难写入,而且写入速度慢,它们包括EPROM(现在基本已经淘汰),EEPROM和Flash,它们存在写入数据时需要的时间长,擦写次数低,写数据凯或竖功耗大等缺点。
FRAM提供一种与RAM一致的团颤性能,但又有与ROM 一样的非易失性。 FRAM 克服以上二种记忆体的缺陷并合并它们的优点,它是全新盯大创造的产品,一个非易失性随机存取储存器。

Ⅲ 当今主流行存储器介绍

储器技术是一种不断进步的技术,每一种新技术的出现都会使某种现存的技术走进历史,这是因为开发新技术的初衷就是为了消除或减轻某种特定存储器产品的不足之处。

举例来说,闪存技术脱胎于EEPROM,它的第1个主要用途就是为了取代用于PC机BIOS的EEPROM芯片,以便方便地对这种计算机中最基本的代码进行更新。

这样,随着各种专门应用不断提出新的要求,新的存储器技术也层出不穷,从PC机直到数字相机。本文即着眼于对现有的存储器技术及其未来走向进行考察。

DRAM

严重依赖于PC的DRAM市场总是处于剧烈的振荡之中。对目前处于衰退过程中的供应商们来说,降低每比特DRAM生产成本唯一划算的方法就是缩小DRAM芯片的尺寸。所以,制造商们就不断地寻找可以缩小DRAM芯片尺寸的方法。

随着市场的复苏和边际效益的增长,供应商们会逐渐转向使用300mm的大圆片。但现在,大多数DRAM生产商都承担不起在300mm圆片上生产的费用。

就像石油公司都想多卖高品质汽油以获取高额利润一样,DRAM生产商也正在把产品线从SDRAM换成DDR SDRAM,希望卖个高价。在DDR之后又出来一个DDR II,这是一种更先进的DRAM技术,已经受到英特尔的欢迎。出于同样的原因,存储器生产商们很快就会升级到DDR II技术。

同样像石油公司不断勘探新油田一样,DRAM生产商也在不断地开发新的市场,包括通信和消费电子市场在内。他们希望这样能降低对PC市场的依存度,平稳渡过市场振荡期。

许多生产商都开始针对这些市场开发专门的DRAM产品。

不幸的是,随着人们开始对各种模块和服务器进行升级,PC市场在未来仍将是DRAM应用最主要的推动力。尽管一些生产商认为通信将成为另一个主要的推动力,但根据iSuppli公司的预测,至少在2002年,通信市场在DRAM销售中所占的份额将仍低于2%。

生产商对消费电子市场的期望值更高。网络设备和数字电视是DRAM应用增长最迅速的领域,但与PC市场相比,其份额仍然太小了。

但是,不论是消费电子市场还是PC市场,DRAM面临的最大挑战都是以下需求:更高的密度、更大的带宽、更低的功耗、更少的延迟时间以及更低的价格。因此,对DRAM生产商和用户来说,在消费电子领域中性价比还是最主要的考虑因素。

现在已经有许多公司在开始或已经开始提供专门为各种非PC应用设计的DRAM,包括短延迟DRAM(RL-DRAM)以及各种Rambus DRAM(RDRAM)。这些专用DRAM的产量都很小,单位售价很高。因此,iSuppli相信在非PC领域内,这些专用存储器永远不会取代普通的SDRAM和DDR存储器。所以,对DRAM来说,其未来属于低价、标准、大量生产的、面向其占最大份额的PC市场的技术。

闪存和其他非易失性存储器

目前,非易失性存储器技术的最高水平是闪存。如同DRAM依赖于PC市场一样,闪存也依赖于手机和机顶盒市场。由于这些设备的需求一直不够强劲,所以闪存目前良好的销售情况只是季节性的,今年下半年就会降下来。

但到明年上半年,手机、数字消费产品以及数字介质的需求会比较强劲,所以闪存的前景也会变得光明一些。

尽管目前非易失性存储器中最先进的就是闪存,但技术却并未就此停步。生产商们正在开发多种新技术,以便使闪存也拥有像DRAM和SDRAM那样的高速、低价、寿命长等特点。

非易失性存储器包括铁电介质存储器(FRAM或FeRAM)、磁介质存储器(MRAM)、奥弗辛斯基效应一致性存储器(OUM)以及聚合物存储器(PFRAM),对数据处理来说,它们都很有前途,因为它们突破了SRAM、DRAM以及闪存的局限性。

每种技术都有自己的目标市场,iSuppli公司将在下面逐一进行分析。

FRAM

FRAM是下一代的非易失性存储器技术,运行能耗低,在断电后能长期保存数据。它综合了RAM高速读写和ROM长期保存数据的特点。

这项技术利用了铁电材料可保存信息的特点,使用工业标准的CMOS半导体存储器制造工艺来生产,直到近日才研发成功。但是,FRAM的寿命是有限的,而其读取是破坏性的,就是说一旦进行读取,FRAM中存储的数据就消失了。

MRAM

MRAM是非易失性的存储器,速度比DRAM还快。在实验室中,MRAM的写入时间可低至2.3ns。

MRAM拥有无限次的读写能力,并且功耗极低,可实现瞬间开关机并能延长便携机的电池使用时间。而且,MRAM的电路比普通存储器还简单,整个芯片只需一条读出电路。

但就生产成本来看,MRAM比SRAM、DRAM及闪存都高得多。

OUM

OUM是一种非易失性存储器,可以替代低功耗的闪存。它拥有很长的读写操作寿命,并且比闪存更易集成。OUM存储单元的密度极高,读取操作完全安全,只需极低的电压和功率即可工作,同现有逻辑电路的集成也相当简单。用OUM单元制作的存储器大约可写入10亿次,这使它成为便携设备中大容量存储器的理想替代品。

但是,OUM有一定的使用寿命,长期使用会出一些可靠性问题。

PFRAM

PFRAM是一种塑料的、基于聚合物的非易失性存储器,通过三维堆叠技术可以得到很高的密度,但它的读写操作寿命有限。

PFRAM可能会替代闪存,并且其成本只有NOR型闪存的10%左右。塑料存储器的存储潜力也相当巨大。

今后,生产聚合物存储器可能会变得像印照片一样简单,但今年才刚刚开始对这种存储器的生产工艺进行研发。PFRAM的读写次数也有限,并且其读取也是破坏性的,就像FRAM一样。

总之,存储器技术将会继续发展,以满足不同的应用需求。就PC市场来说,更高密度、更大带宽、更低功耗、更短延迟时间、更低成本的主流DRAM技术将是不二之选。

而在非易失性存储器领域,供应商们正在研究闪存之外的各种技术,以便满足不同应用的需求,而这些技术各有优劣。

Ⅳ 常见的非易失性存储器有哪几种

常见的非易失性存储器有以下几种:

一、可编程只读内存:PROM(Programmable read-only memory)

其内部有行列式的镕丝,可依用户(厂商)的需要,利用电流将其烧断,以写入所需的数据及程序,镕丝一经烧断便无法再恢复,亦即数据无法再更改。

二、电可擦可编程只读内存:EEPROM(Electrically erasable programmable read only memory)

电子抹除式可复写只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory,EEPROM)之运作原理类似EPROM,但是抹除的方式是使用高电场来完成,因此不需要透明窗。

三、可擦可编程只读内存:EPROM(Erasable programmable read only memory)

可利用高电压将数据编程写入,但抹除时需将线路曝光于紫外线下一段时间,数据始可被清空,再供重复使用。因此,在封装外壳上会预留一个石英玻璃所制的透明窗以便进行紫外线曝光。

四、电可改写只读内存:EAROM(Electrically alterable read only memory)

内部所用的芯片与写入原理同EPROM,但是为了节省成本,封装上不设置透明窗,因此编程写入之后就不能再抹除改写。

五、闪存:Flash memory

是一种电子式可清除程序化只读存储器的形式,允许在操作中被多次擦或写的存储器。这种科技主要用于一般性数据存储,以及在电脑与其他数字产品间交换传输数据,如储存卡与U盘。闪存是一种特殊的、以宏块抹写的EEPROM。早期的闪存进行一次抹除,就会清除掉整颗芯片上的数据。

Ⅳ FM24CL64-G介绍

产品:FM24CL64-G

FM24CL64是采用先进的伏则铁电工艺制造的64K位非易失性存储器。铁电随机存储慎厅燃器(FRAM)具有非易失性,并且可以象RAM一样快速读写。FM24CL64中的数据在掉电后可以保存45年。相对EEPROM或其他非易失性存储器,FM24CL64具有结构更简单,系统可靠性更高等诸多优点。

与EEPROM系列不同的是, FM24CL64以总线速度进行写操作,宽虚无须延时。数据发到FM24CL64后直接写到具体的单元地址,下一个总线操作可以立即开始,无需数据轮询。此外,FM24CL64的可读/写次数比EEPROM高出几个数量级。同时,由于无需内部升压电路,FM24CL64的写操作功耗非常低。

了解更多 请点击:http://www.dzsc.com/ic-detail/9_7800.html

Ⅵ 同步ram和异步ram的区别

同步SRMA比异步SRAM更快。 内存,或内存储器,又称为主存储器,是关系到计算机运行性能高低的关键部件之一,无疑是非常重要的。为了加快系统的速度,提高系统的整体性能,我们看到,计算机中配置的内存数量越来越大,而内存的种类也越来越多。 内存新技术 计算机指令的存取时间主要取决于内存。对于现今的大多数计算机系统,内存的存取时间都是一个主要的制约系统性能提高的因素。因此在判断某一系统的性能时,就不能单凭内存数量的大小,还要看一看其所用内存的种类,工作速度。 有关内存的名词 关于内存的名词众多。为了便于读者查阅,下面集中进行介绍。 ROM:只读存储器 RAM(Random Access Memory):随机存储器 DRAM(Dynamic RAM):动态随机存储器 PM RAM(Page Mode RAM):页模式随机存储器(即普通内存) FPM RAM(Fast Page Mode RAM):快速页模式随机存储器 EDO RAM(Extended Data Output RAM)扩充数据输出随机存储器 BEDO RAM(Burst Extended Data Output RAM):突发扩充数据输出随机存储器 SDRAM(Sychronous Dynamic RAM):同步动态随机存储器 SRAM(Static RAM):静态随机存储器 Async SRAM(Asynchronous Static RAM):异步静态随机存储器 Sync Burst SRAM(Synchronous Burst Stacic RAM):同步突发静态随机存储器 PB SRAM(Pipelined Burst SRAM):管道(流水线)突发静态随机存储器 Cache:高速缓存 L2 Cache(Level 2 Cache):二级高速缓存(通常由SRAM组成) VRAM(Video RAM):视频随机存储器 CVRAM(Cached Vedio RAM):缓存型视频随机存储器 SVRAM(Synchronous VRAM):同步视频随机存储器 CDRAM(Cached DRAM):缓存型动态随机存储器 EDRAM(Enhanced DRAM):增强型动态随机存储器 各种内存及技术特点 DRAM 动态随机存储器 DRAM主要用作主存储器。长期以来,我们所用的动态随机存储器都是PM RAM,稍晚些的为FPM RAM。为了跟上CPU越来越快的速度,一些新类型的主存储器被研制出来。它们是EDO RAM、BEDO RAM、SDRAM等。 DRAM芯片设计得象一个二进制位的矩阵,每一个位有一个行地址一个列地址。内存控制器要给出芯片地址才能从芯片中读出指定位的数据。一个标明为70ns的芯片要用70ns的时间读出一个位的数据。并且还要用额外的时间从CPU得到地址信息设置下一条指令。芯片制作技术的不断进步使这种处理效率越来越高。 FPM RAM 快速页模式随机存储器 这里的所谓“页”,指的是DRAM芯片中存储阵列上的2048位片断。FPM RAM是最早的随机存储器,在过去一直是主流PC机的标准配置,以前我们在谈论内存速度时所说的“杠7”,“杠6”,指的即是其存取时间为70ns,60ns。60ns的FPM RAM可用于总线速度为66MHz(兆赫兹)的奔腾系统(CPU主频为100,133,166和200MHz)。 快速页模式的内存常用于视频卡,通常我们也叫它“DRAM”。其中一种经过特殊设计的内存的存取时间仅为48ns,这时我们就叫它VRAM。这种经过特殊设计的内存具有“双口”,其中一个端口可直接被CPU存取,而另一个端口可独立地被RAM“直接存取通道”存取,这样存储器的“直接存取通道”不必等待CPU完成存取就可同时工作,从而比一般的DRAM要快些。 EDO RAM 扩充数据输出随机存储器 在DRAM芯片之中,除存储单元之外,还有一些附加逻辑电路,现在,人们已注意到RAM芯片的附加逻辑电路,通过增加少量的额外逻辑电路,可以提高在单位时间内的数据流量,即所谓的增加带宽。EDO正是在这个方面作出的尝试。扩展数据输出(Extended data out??EDO,有时也称为超页模式??hyper-page-mode
打字不易,如满意,望采纳。

Ⅶ FRAM和RERAM

FRAM就是铁电存储器,一种随机存取存储器,关机后数据丢失。ReRAM代表电阻式存储器,将DRAM的读写速度与SSD的非易失性结合于一身,关闭电源后存储器仍能记住数据。

Ⅷ 铁电存储器的技术比较

Ramtron公司的FRAM主要包括两大类:串行FRAM和并行FRAM。其中串行FRAM又分I2C两线方式的FM24 系列和SPI三线方式的FM25 系列。串行FRAM与传统的24 、25 型的E2PROM引脚及时序兼容,可以直接替换,如Microchip、Xicor公司的同型号产品,但各项性能要好得多,性能比较如表1所示。并行FRAM价格较高但速度快,由于存在预充问题,在时序上有所不同不能和传统的SRAM直接替换。
FRAM产品具有RAM和ROM优点,读写速度快并可以像非易失性存储器一样使用。因铁电晶体的固有缺点,访问次数是有限的,超出了限度,FRAM就不再具有非易失性。Ramtron给出的最大访问次数是100万次,比flash寿命长10倍,但是并不是说在超过这个次数之后,FRAM就会报废,而是它仅仅没有了非易失性,但它仍可像普通RAM一样使用。
1.FRAM与E2PROM
FRAM可以作为E2PROM的第二种选择,它除了E2PROM的性能外,访问速度要快得多。但是决定使用FRAM之前,必须确定系统中一旦超出对FRAM的100万次访问之后绝对不会有危险。
2.FRAM与SRAM
从速度、价格及使用方便来看SRAM优于FRAM,但是从整个设计来看,FRAM还有一定的优势。
假设设计中需要大约3K字节的SRAM,还要几百个字节用来保存启动代码的E2PROM配置。
非易失性的FRAM可以保存启动程序和配置信息。如果应用中所有存储器的最大访问速度是70ns,那么可以使用一片FRAM完成这个系统,使系统结构更加简单。
3.FRAM与DRAM
DRAM适用于那些密度和价格比速度更重要的场合。例如DRAM是图形显示存储器的最佳选择,有大量的像素需要存储,而恢复时间并不是很重要。如果不需要下次开机时保存上次内容,使用易失性的DRAM存储器就可以。DRAM的作用与成本是FRAM无法比拟的,事实证明,DRAM不是FRAM所能取代的。
4.FRAM与Flash
现在最常用的程序存储器是Flash,它使用十分方便而且越来越便宜。程序存储器必须是非易失性的并且要相对低廉,且比较容易改写,而使用FRAM会受访问次数的限制,多次读取之后会失去其非易失性。
下面介绍并行FRAM --FM1808与8051/52的实际应用。

Ⅸ 铁电存储器FRAM的介绍

铁电存储器(弊带FRAM)产品将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滑猛一起。FRAM产品包括各种接口和多种密度,像工业标准的串行和并行接租让芦口,工业标准的封装类型,以及4Kbit、16Kbit、64Kbit、256Kbit和1Mbit等密度。

Ⅹ 铁电存储器FRAM的FRAM优势

FRAM有三种不同的特性使其优于浮栅技术器件:
1. 快速写入
2. 高耐久性
3. 低功耗
以下列举了FRAM在一些行业应用领域中与其他存储器相比较的主要优势:
频繁掉电环境
任何非易失性存储器可以保留配置。可是,配置更改或电源失效情况随时可能发生,因此,更高写入耐性的FRAM允许无任何限制的变更记录。任何时间系统状态改变,都将写入新的状态。这样可以在电源关闭可用的时间很短或立即失效时状态被写入存储器。
高噪声环境
在嘈杂的环境下向EEPROM写数据是很困难的。在剧烈的噪音或功率波动情况下,EEPROM的写入时间过长会出现漏洞(以毫秒衡量),在此期间写入可能被中断。错误的概率跟窗口的大小成正比。FRAM的写入执行窗口少于200ns。
RFID系统
在非接触式存储器领域里,FRAM提供一个理想的解决方案。低功耗访问在RFID系统中至关重要,因为,能源消耗是以距离成指数下降的。想要以最小的能耗读写标签数据就必须保持标签有足够近的距离。通过对射频发射机和接收机改进写入距离,降低运动的灵敏性(区域内的时间)以及降低射频(RF)功率需求,使需要写入的应用(i.e.借记卡,在生产工序中使用的标签)获得优势。
诊断和维护系统
在一个复杂的系统里,记录系统失效时的操作历史和系统状态是非常宝贵的。如果没有这些数据,能够准确的解决或执行需求指令是很困难的。由于FRAM具备高耐久性的特点,可以生成一个理想的系统日志。从计算机工作站到工业过程控制不同的系统,都能从FRAM中获益。