英飞凌最近发布了其EXCELON系列铁电RAM（F-RAM）存储设备。在发布时，EXCELON系列具有商业环境中可用的最高密度串行F-RAM。

 

Infineon's EXCELON F-RAM chip

英飞凌的EXCELON F-RAM芯片，采用24球FBGA封装。图片由英飞凌提供

 

尽管F-RAM在商业上可用，但它仍然是一项相对较新的技术。在本文中，我们将更深入地了解F-RAM及其与易失性和非易失性存储器相比的优势。最后，我们将回顾EXCELON F-RAM的一些目标用例，以强调该系列对设计师的潜在好处。

 

F-RAM的主干

F-RAM是基于锆钛酸铅（PZT）的，当放置在薄膜中时，PZT表现出有趣的铁电特性。如果向PZT等铁电材料施加足够高的场，那么在去除外部场之后，该材料将保持其一些极化。如果所施加的场被反转，则极化可以相应地反转。

 

Ferroelectric hysteresis loop

在x轴上施加电场，在y轴上施加极化的铁电磁滞回线。在用高电场充电后，即使没有施加电场，材料也能保持极化。图片由Cadence提供

 

这种极化的变化可以极大地改变材料的电学性质，使其适用于从模拟计算到非易失性存储器的各种应用。在后一种情况下，由于内部极化场可以在没有外部源的情况下维持自身，因此它是存储器解决方案的绝佳候选者，其中存储器必须在功率损失后保持其预编程值。

与其他形式的非易失性存储器相比，F-RAM有其自身的一系列优势。与EEPROM相比，其一些关键优势是其快速写入速度、高性能、对许多写入周期的耐受性以及高能效。

 

EXCELON：让切换到F-RAM变得简单

英飞凌将其帽子投入到F-RAM环中，开发了EXCELON系列，以最大限度地提高商用F-RAM的性能。EXCELON系列的密度从2到16兆比特不等，为设计师提供了足够的灵活性，可以在设计中容纳F-RAM。这一点，再加上与现有F-RAM技术相比电流减少了70倍，使EXCELON系列的大规模部署对设计师来说更容易。

 

Block diagram of the EXCELON Ultra F-RAM memory

EXCELON Ultra F-RAM存储器的框图。图片由英飞凌提供

 

根据一台EXCELON设备的数据表，Infineon的F-RAM设备可以支持1.8至3.6 V的宽电压范围，并支持与传统存储器相同的接口和时序，使切换到EXCELON F-RAM变得尽可能容易。此外，“瞬时写入”功能与F-RAM的非易失性相结合，可确保在写入周期中间断电时不会丢失数据。

 

F-RAM在存储器行业的地位

英飞凌表示，EXCELON F-RAM系列是为汽车和工业环境中苛刻的数据记录要求而设计的，在这些环境中，数据丢失可能是毁灭性的。这个家庭也是为增强生命的患者监测设备而建的，在那里访问数据可以是生死攸关的场景。

F-RAM的一个主要优势是它能够快速高效地捕获数据，尤其是在可靠数据对功能至关重要的环境中。此外，F-RAM的低功耗特性使其成为设计师寻求最大化设计能效的宝贵工具。

尽管F-RAM技术仍然很新，但高效铁电器件的趋势有利于任何依赖存储器的设计。F-RAM对功耗的鲁棒性以及效率和延迟的提高使其成为一项有前途的创新，这可能预示着存储器技术的进一步改进。

 

 

英飞凌提供的特色图片（已修改）。