选择FeRAM的理由
如感到传统存储器规格无法满足需求且性能受限，FeRAM可能就是绝佳替代方案。
FeRAM能够满足多种存储器性能需求，如高速读写、低功耗、几乎无限的读写耐久性等。此外，它还兼具非易失性。
如果您希望系统运行更快速、节能、延长电池使用寿命，或需要频繁写入数据等但受限于传统存储器的性能， 强烈建议考虑采用FeRAM。
1.高读写耐久性
FeRAM保证最多可进行100兆次写入。这个数值，理论上即使每秒写入100次，也能有使用3000年以上的耐久性。除一些需要超高频率写入的应用场景外，实际上相当于具有无限写入能力。
写入次数上限的比较
| 存储器类型 | 最大可写入次数 | 每秒写入1次时的寿命 |
|---|---|---|
| FeRAM | 100兆次 | 约317万年 |
| EEPROM | 400万次 | 約46日 |
| Flash | 10万回 | 约28小时 |
| 内存 | FeRAM |
|---|---|
| 最大可写入次数 | 100兆次 |
| 每秒写入1次时的寿命 | 約317万年 |
| 存储器类型 | EEPROM |
|---|---|
| 最大可写入次数 | 100兆次 |
| 每秒写入1次时的寿命 | 約46日 |
| 存储器类型 | Flash |
|---|---|
| 最大可写入次数 | 10万回 |
| 每秒写入1次时的寿命 | 約28時間 |
无需磨损均衡
当超过EEPROM或FLASH的写入耐久上限时，通常需要采取磨损均衡策略(*)
*磨损均衡是指将数据写入操作分散到多个存储单元中的一种方法。
问题
- 磨损均衡是指将数据写入操作分散到多个存储单元中的一种方法。
- 导致检测工作量增加
- 系统漏洞暴露市场的风险增加
通过FeRAM解决
- 软件得到精简，不会出现使用磨损均衡时的缺点
- 开发工作量减少
- 可减少市场Bug(缺陷)，提升客户满意度
可高频率获取日志
具备高读写耐久性，可高频率地收集高精度数据。通过掌握复杂的数据曲线，可洞察真实数据的动向。
问题
- 如使用10年，EEPROM每小时写入上限为11次，每天最多约270次
- 存在无法获取所需数据的可能性
- 需导入磨损均衡机制来保持高频率读写，从而加大软件复杂性
FeRAM的解决方案
- FeRAM可实现每秒最多30万次的写入（每天超过20亿次）
- 可详细记录数据变化，获取真实数据
2.高速写入
FeRAM的每次写入操作约120纳秒，速度是EEPROM的4万倍以上
停电或瞬断时数据也可得以记录
当超过EEPROM或FLASH的写入耐久上限时，通常需要采取磨损均衡策略(*)
磨损均衡是指将数据写入操作分散到多个存储单元中的一种方法。
问题
- 如写入操作需几毫秒的时间，写入或擦除操作期间断电则可能导致正在写入的数据丢失
FeRAM解决方案
- 写入时间为120ns，因此可在断电前完成数据写入
- 确保完整记录
通过减少周边组件来降低成本（降低BOM成本）
问题
- 瞬断前的数据记录需要使用超级电容器或电池
- 虽然单体存储器便宜，但由于附加组件的增加而使BOM成本上升
FeRAM解决方案
- 无需超级电容器或电池
- 可降低整体BOM成本
3.低功耗
相比其他存储器FeRAM实现低功耗主要有以下两个原因：
- 写入时间短，写入时消耗功率少
- 为非易失性存储器，无需维持数据的电流
写入能量较小可减少耗电
问题
- 写入时功率较大影响电池寿命
FeRAM解决方案
- FeRAM写入使用能量为EEPROM的100分之1，Flash的2万分之1
- 在写入频繁的应用场景中可显著延长电池寿命
- 更加环保
4.简单写入操作
FeRAM实现简单写入操作有以下两个原因。
- 可直接覆盖写入，无需预先擦除操作
- 无页面或扇区概念限制，可连续写入整个区域
无需擦除操作，无需考虑页面或扇区直接写入
问题
- 使用EEPROM时受限于页面大小限制需分段写入
- 使用FLASH时需按扇区进行擦除操作
- 导致软件复杂性
FeRAM解决方案
- 使用FeRAM无需擦除操作，可直接写入
- 简化软件
- 可减少开发工作量以及漏洞检测工作量
5.简单替换现有存储器
可直接替换EEPROM和SRAM，实现即插即用
问题
- 替换存储器需要一定的开发工作量…
- 希望能继续使用现有的控制器和电路板
- 尽量减少软件变更
FeRAM解决方案
- 提供串行(SPI・I2C)及并行接口的产品
- 提供丰富的容量、电压和封装选择
- 简单替换现有存储器
| 接口 | I2C | SPI | 并行 |
|---|---|---|---|
| 存储器容量 | 4K〜1M比特 | 16K〜8M比特 | 256K〜8M比特 |
| 电源电压 |
|
|
1.8〜3.6V |
| 运作温度范围 |
|
|
|
| 封装 | SOP,SON,DFN | SOP,SON,DFN,WL-CSP | TSOP,FBGA |
| 接口 | I2C |
|---|---|
| 存储器容量 | 4K〜1M比特 |
| 电源电压 |
|
| 运作温度范围 |
|
| 封装 | SOP,SON,DFN |
| 接口 | SPI |
|---|---|
| 存储器容量 | 16K〜8M比特 |
| 电源电压 |
|
| 运作温度范围 |
|
| 封装 | SOP,SON,DFN,WL-CSP |
| 接口 | 并行 |
|---|---|
| 存储器容量 | 256K〜8M比特 |
| 电源电压 |
|
| 运作温度范围 |
|
| 封装 | TSOP,FBGA |