在上期带大家深入浅出了解NRAM之后,今天本文再跟大家聊一聊富士通是如何将“非主流”的FRAM带到如今炙手可热的“网红”地位。
什么是FRAM?
FRAM,全称ferromagnetic random access memory,中文译为铁电存储器。它是一种采用铁电材料(PZT等)的铁电性和铁电效应来进行非易失性数据存储的存储器。FRAM具有ROM(只读存储器)和RAM(随机存取器)的特点,在高速读写入、高读写耐久性、低功耗和防窜改方面具有优势。
铁电存储技术早在1921年被提出,直到1993年美国Ramtron公司成功开发出第一个4K位的铁电存储器FRAM产品,因此所有的FRAM产品均由Ramtron公司制造或授权。
富士通与FRAM结缘始于1999年,时年富士通半导体开始为Fabless公司Ramtron(2012年被CYPRESS收购)做单体存储器的量产晶圆代工。2010年双方的合作因战略方向变化终止后,富士通半导体应用独自开发的先进工艺技术继续开发、生产,并在全球全面推广销售FRAM单体存储器直至现在。

当前的富士通FRAM主要具备三大优势:高读写入耐久性、高速写入以及低功耗,这是绝大多数同类型存储器无法比拟的。比如,FRAM写入次数寿命高达10万亿次,而EEPROM仅有百万次(10^6)。富士通FRAM写入数据可在150ns内完成,速度约为EEPROM的1/30,000。写入一个字节数据的功耗仅为150nJ,约为EEPROM的1/400,在电池供电应用中具有巨大的优势。
但值得一提的是,最初的FRAM器件几乎集中在Kbit量级,有限的容量和并不低的价格导致早期仅仅局限在工业三相电表等少数应用领域的绝对“非主流”,1999年其销量仅3M片。“非主流”莫过如此。
FRAM是如何崛起的?
以销量数据而论,FRAM一路走来已然大获成功:截止2016年,富士通全球FRAM存储器累计销量已超过33亿片,其中面向世界电表客户累计交货4000万片,FRAM在威胜集团、海兴电力、林洋能源、Itron、西门子等业界主流的电表供应商中的应用渗透率非常高。2019年,富士通FRAM产品有望突破40亿出货量大关。

富士通电子元器件上海有限公司产品管理部总监冯逸新
事实上,与Ramtron公司合作终止前后,富士通在FRAM领域做了诸多努力。“我们当时做了两个战略上的转移:基于单体FRAM存储器业务与Ramtron代工合作关系,我们为日本国内一些客户开发了一些256k、1M和2M存储器产品,并没有在全球推广”。富士通电子元器件(上海)有限公司产品管理部总监冯逸新回忆道。
在与Ramtron代工合作结束后,已经积累相当经验和技术的富士通半导体就正式向全球推广自己的FRAM产品,并在短短三年内从三种发展到17种。到2013年时,富士通在中国市场的销售额占全球FRAM业务销售额50%以上。
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,富士通半导体因而能始终保证FRAM产品的高质量和稳定供应。此外,富士通半导体还在低功耗制造工艺上不断创新,进一步降低成本价格,实现大容量化。
FRAM腾飞正当时
经过市场的长期广泛验证以及技术的不断突破,富士通FRAM产品已成功应用于诸多行业领域。近些年来,随着IoT以及汽车电气化等趋势不断涌现,富士通进一步推出更低功耗、或者车规级的FRAM产品,适应物联网设备、汽车电子等行业发展,为客户提供高质量、高可靠性的解决方案。

据悉,在汽车电子领域的BMS应用,整车厂如吉利汽车已决定采用富士通5V 64Kbit SPI的FRAM产品用于其自主研发BMS系统中。同时,给东风、金龙、宇通、上汽通用五菱、华晨宝马、一汽、御捷、江淮、奇瑞等整车厂提供BMS的Tier-1、Tier-2等诸多厂商,也正在采用或即将采用富士通FRAM产品。
同时,业界知名的一家意大利FI轮胎制造厂商亦采用富士通FRAM产品用于胎压监测。凭借高耐久性、高速写入、高可靠性的特性,与通过车规级认证的产品优势,富士通FRAM成为赋能关键型汽车应用的外挂存储器首选。
除了车规级FRAM产品赋能汽车电子应用外,富士通FRAM具备高烧写耐久性以及低功耗等特性,适用于系统网关(Gateway)中记录与存储重要的数据。此外,高可靠性FRAM更是适用于高端医疗领域的为数不多的电子产品之一。目前,富士通FRAM已成功应用在CT扫描机、监护仪、自动CPAP(连续正气道压力)设备、助听器、医疗电子标签等产品中,提高医疗行业的生产效率。
结语
从“非主流”到应用于各行各业,FRAM炙手可热的今天与富士通密不可分。而随着物联网、汽车电子化、关键型医疗应用等行业逐渐升温,FRAM未来的市场机遇不可限量。“FRAM是十分好的产品,我们正在将好的产品带给更多的客户与更广泛的应用场景,这一点我们信心十足!”冯逸新表示。

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