Ferroelectric Ram คืออะไร?

หน่วยความจำแบบสุ่มแบบสุ่ม Ferroelectric (FRAM หรือ FERAM) เป็นประเภทพิเศษของสื่อการจัดเก็บข้อมูลสถานะของแข็งสำหรับแอปพลิเคชันคอมพิวเตอร์มันแตกต่างจาก RAM ทั่วไปที่ใช้ในคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลส่วนใหญ่โดยที่มันไม่ระเหยซึ่งหมายความว่ามันจะเก็บข้อมูลที่เก็บไว้ในนั้นเมื่อพลังงานถูกปิดไปยังอุปกรณ์ไม่ใช่ความจริงของ Dynamic RAM มาตรฐาน (DRAM)คุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ของวัสดุที่สร้างเฟรมให้เป็นสถานะ ferroelectric ตามธรรมชาติซึ่งหมายความว่ามันมีโพลาไรซ์ในตัวที่ให้ยืมตัวเองไปยังการจัดเก็บข้อมูลกึ่งถาวรโดยไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานโพลาไรซ์ธรรมชาตินี้หมายความว่า FRAM มีระดับการใช้พลังงานต่ำเหนือ DRAM มาตรฐาน

ข้อมูลบนชิป Fram สามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการใช้สนามไฟฟ้าเพื่อเขียนข้อมูลใหม่ลงไปซึ่งทำให้มีความคล้ายคลึงกับแฟลช RAM และชิปหน่วยความจำที่ตั้งโปรแกรมได้ในเครื่องจักรอุตสาหกรรมคอมพิวเตอร์หลายประเภทเฉพาะหน่วยความจำ (EEPROM)ข้อเสียเปรียบหลักของ FRAM คือความหนาแน่นของการจัดเก็บข้อมูลสำหรับข้อมูลนั้นน้อยกว่า RAM ประเภทอื่น ๆ และยากที่จะผลิตเนื่องจากชั้น ferroelectric สามารถย่อยสลายได้อย่างง่ายดายในระหว่างการผลิตชิปซิลิกอนเนื่องจาก Ferroelectic RAM ไม่สามารถเก็บข้อมูลจำนวนมากและมีราคาแพงสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องใช้หน่วยความจำจำนวนมากจึงมักใช้ในอุปกรณ์คอมพิวเตอร์แบบพกพาเช่นสมาร์ทการ์ดที่เชื่อมโยงกับระบบรักษาความปลอดภัยเพื่อเข้าสู่อาคารและตัวระบุความถี่วิทยุ(RFID) แท็กที่ใช้กับผลิตภัณฑ์อุปโภคบริโภคเพื่อติดตามสินค้าคงคลัง

วัสดุที่ใช้บ่อยที่สุดในการผลิต ferroelectric RAM ณ ปี 2011 คือ zirconate titanate (PZT) ตะกั่ว (PZT) แม้ว่าประวัติความเป็นมาของเทคโนโลยีสามารถย้อนกลับไปสู่ความคิดในปี 1952 และการผลิตครั้งแรกใกล้ถึงปลายปี 1980สถาปัตยกรรมชิป Fram ถูกสร้างขึ้นบนแบบจำลองที่ตัวเก็บประจุจัดเก็บถูกจับคู่กับทรานซิสเตอร์ส่งสัญญาณเพื่อสร้างเซลล์ metallization ที่ตั้งโปรแกรมได้หนึ่งเซลล์วัสดุ PZT ใน Ferrorelectric RAM เป็นสิ่งที่ให้ความสามารถในการเก็บข้อมูลโดยไม่สามารถเข้าถึงพลังงานได้ในขณะที่สถาปัตยกรรมขึ้นอยู่กับโมเดลเดียวกันกับ DRAM และทั้งข้อมูลเก็บข้อมูลเป็นสตริงไบนารีของรุ่นและศูนย์มีเพียง RAM ferroelectric เท่านั้นที่มีหน่วยความจำเปลี่ยนเฟสซึ่งข้อมูลจะถูกฝังอย่างถาวรจนกระทั่งสนามไฟฟ้าที่ใช้แล้วจะลบหรือเขียนทับในแง่นี้ฟังก์ชั่น RAM ferroelectric ในลักษณะเดียวกับหน่วยความจำแฟลชหรือชิป EEPROM ยกเว้นว่าความเร็วในการอ่าน-เขียนเร็วกว่ามากและสามารถทำซ้ำได้มากขึ้นก่อนที่ชิป Fram จะเริ่มล้มเหลวและระดับการใช้พลังงานนั้นมากต่ำกว่า.

เนื่องจาก RAM ferroelectric สามารถมีอัตราการเข้าถึงการอ่าน-เขียนเร็วกว่าชิป EEPROM มาตรฐาน 30,000 เท่าพร้อมกับความจริงที่ว่ามันสามารถใช้งานได้นานกว่า 100,000 เท่าและมีเพียง 1/200

th ของการใช้พลังงานของ EEPROMมันเป็นสารตั้งต้นประเภทหนึ่งสำหรับหน่วยความจำสนามแข่งหน่วยความจำ Racetrack เป็นหน่วยความจำที่ไม่ระเหยและเป็นสากลโซลิดสเตตสากลภายใต้การออกแบบในสหรัฐอเมริกาซึ่งในที่สุดอาจแทนที่ฮาร์ดไดรฟ์คอมพิวเตอร์มาตรฐานและอุปกรณ์หน่วยความจำแฟลชพกพาเมื่อทำการค้าคาดว่าหน่วยความจำสนามแข่งจะมีความเร็วในการอ่าน-เขียนซึ่งเร็วกว่า RAM ferroelectric ปัจจุบัน 100 เท่าหรือเร็วกว่าระดับประสิทธิภาพฮาร์ดไดรฟ์มาตรฐาน 3,000,000 เท่า