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富士通供稿 《華爾街日報》前不久的一篇文章指出，近年來(lái)智能手機、PC、平板電腦等設備的進(jìn)化并沒(méi)有以往那么快速，不過(guò)它們正以新的方式推進(jìn)創(chuàng )新，硬件廠(chǎng)商更多針對特定任務(wù)采用定制芯片。沒(méi)錯，技術(shù)的多樣性正在為各種應用帶來(lái)類(lèi)似 “定制化”的更優(yōu)化設計選項。而嵌入式系統數據存儲領(lǐng)域也是如此，以不同獨特性能的各種存儲技術(shù)正在為許多應用需求提供“定制化”的方案，其中富士通在FRAM、NRAM以及ReRAM技術(shù)上正在這樣做。 “作為系統關(guān)鍵組成部分，存儲性能至關(guān)重要�！� 富士通電子元器件（上海）有限公司產(chǎn)品管理部總監馮逸新在最近的一次公開(kāi)演講中指出，“各種系統對存儲器讀寫(xiě)速度、可重復讀寫(xiě)次數、讀寫(xiě)功耗、安全性以及對供電的要求都各不相同，存儲技術(shù)正在走向細分�！痹摴疽宰x寫(xiě)次數幾乎不受限、超低功耗和超高讀寫(xiě)速度的FRAM存儲器近年來(lái)在各種市場(chǎng)獲得廣泛應用就是很好的例子，包括醫療電子、計量?jì)x表、工業(yè)自動(dòng)化、汽車(chē)電子，等等市場(chǎng)已經(jīng)非常普遍�！暗�2019年，富士通將為嵌入式系統應用提供包括FRAM、NRAM以及ReRAM在內具有獨特優(yōu)勢的一攬子存儲解決方案�！� 
馮逸新：關(guān)鍵數據最佳存儲解決方案 多種工藝技術(shù)全方位“定制”存儲個(gè)性化解決方案 作為存儲技術(shù)的“非典型”，FRAM技術(shù)本身具有很強的非典型特點(diǎn)——它是運用鐵電材料(PZT等)的鐵電性和鐵電效應來(lái)進(jìn)行非易失性數據存儲的存儲器，既可以做到像SRAM的隨機讀取，又具備像Flash和EEPROM一樣掉電后重要數據實(shí)時(shí)保存的特點(diǎn)。此外，富士通半導體FRAM具有高速寫(xiě)入性能，保證10萬(wàn)億次的讀寫(xiě)次數，最適用于需要實(shí)時(shí)記錄數據的測量?jì)x表應用。
FRAM與其它存儲器的主要性能對比。 “即使電源系統發(fā)生停電或驟降，寫(xiě)入操作中的數據可被完整地保護下來(lái)。在如電表等基礎生活有關(guān)的相關(guān)的測量?jì)x表，以及要求有高可靠性的工業(yè)自動(dòng)化設備，金融終端等應用中，因此我們的 FRAM 得到了非常廣泛的認可和使用�！� 馮逸新指出。事實(shí)上，這種個(gè)性“定制化”的產(chǎn)品方案已經(jīng)擴展到更多的應用領(lǐng)域，富士通前不久推出全新FRAM解決方案——MB85RS128TY和MB85RS256T首次將工作環(huán)境溫度擴展到高達攝氏125度，專(zhuān)為汽車(chē)產(chǎn)業(yè)和安裝有電機的工業(yè)控制機械等設計，且符合嚴苛的汽車(chē)行業(yè)AEC Q100標準規范。 富士通在去年業(yè)界最高密度ReRAM（可變電阻式存儲器）產(chǎn)品MB85AS4MT，擁有業(yè)界非易失性?xún)却孀畹偷淖x取功耗（5MHz頻率下平均僅消耗0.2mA）。ReRAM將DRAM的讀寫(xiě)速度與SSD的非易失性結合于一身。換句話(huà)說(shuō)，關(guān)閉電源后存儲器仍能記住數據�！叭绻鸕eRAM有足夠大的空間，一臺配備ReRAM的PC將不需要載入時(shí)間�！� 馮逸新的例子讓人對ReRAM快速寫(xiě)入特點(diǎn)印象深刻，“ReRAM一直被認為是未來(lái)閃存的替代方案，能在單塊芯片上存儲1T數據，存取速率比閃存快20倍�！� 富士通半導體成為宣布量產(chǎn)NRAM的全球首家廠(chǎng)商，NRAM性能是DRAM 1000倍、但像NAND閃存那樣存儲數據的新型內存。富士通半導體計劃到2018年底開(kāi)發(fā)一款采用DDR4接口的定制嵌入式存儲級內存模塊。NRAM產(chǎn)品將面向數據中心和服務(wù)器，也可能會(huì )用于消費類(lèi)產(chǎn)品，甚至應用到移動(dòng)設備。由于NRAM能耗極低，不需要后臺的數據擦除操作，它可能把移動(dòng)設備的待機時(shí)間延長(cháng)至數個(gè)月。
富士通非易失性存儲器三類(lèi)產(chǎn)品：FRAM、ReRAM、NRAM “高讀/寫(xiě)耐久性和高速的FRAM已經(jīng)成為類(lèi)似電力儀表這樣的行業(yè)應用存儲重要數據的最佳方案；而低功耗和大容量的ReRAM是那些以讀操作為主，更換電池困難、抄表困難但需長(cháng)時(shí)間保持數據的流量?jì)x表的最佳解決方案；高讀/寫(xiě)耐久性和大容量的NRAM也將成為另一個(gè)提高表計性能的重要元件�！� 馮逸新在近期的一個(gè)表計行業(yè)演講中總結道。作為已經(jīng)批量生產(chǎn)推向市場(chǎng)超過(guò)18年的產(chǎn)品，FRAM依然是富士通存儲解決方案當前的明星“花旦”，ReRAM和NRAM將為嵌入式系統存儲一攬子解決方案提供完美補充。 三相電表普及應用打造了FRAM的“樣板工程” “富士通全球FRAM存儲器銷(xiāo)量在2016年就已經(jīng)超過(guò)33億片，其中面向世界電表客戶(hù)累計交貨4000萬(wàn)片。包括中國在內世界主要的電表制造商都是FRAM產(chǎn)品的忠實(shí)擁躉，特別是三相電表中FRAM的應用滲透率非常高�！瘪T逸新指出。按照他的說(shuō)法，在全球三相電表中體現的顯著(zhù)競爭優(yōu)勢已經(jīng)成為FRAM全球推廣極具說(shuō)服力的“樣板工程”。 富士通FRAM在需要準確記錄和存儲智能電表的重要數據的應用中發(fā)揮著(zhù)關(guān)鍵作用�！半娏κ褂玫闹匾獢祿枰诜浅６痰拈g隔（1次～3次/秒)保存，瞬間掉電時(shí)，這些重要數據也必須準確完整地保留下來(lái)掉電前的一瞬間，這些是FRAM獨特優(yōu)勢所在，幫助用戶(hù)實(shí)時(shí)寫(xiě)入并保存當前的重要數據�！� 馮逸新表示，“富士通FRAM能夠實(shí)時(shí)準確存儲電力使用重要數據，從而確保了電力產(chǎn)業(yè)的準確收費，內置有FUJITSU FRAM的智能電表是電力公司所追求的理想解決方案�！�
富士通提供了業(yè)界豐富的FRAM產(chǎn)品類(lèi)別 FRAM在存儲性能上的優(yōu)勢顯著(zhù)，然而作為計量產(chǎn)品客戶(hù)首要關(guān)注的是質(zhì)量�！案皇客ò雽w使用成熟技術(shù)生產(chǎn)FRAM的時(shí)間已經(jīng)超過(guò)18年，累計銷(xiāo)售達到33億片，高可靠性、完備一體的供貨系統、宏大的經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)遠景是我們的FRAM獲得客戶(hù)在電表中廣泛應用的關(guān)鍵因素之一�！� 馮逸新指出。據悉，富士通強大的FRAM產(chǎn)品陣容——串行接口存儲器的產(chǎn)品有16Kb至4Mb的SPI接口產(chǎn)品，以及 4Kb至 1Mb的I2C接口產(chǎn)品。電源電壓除主要的3.3V工作產(chǎn)品外，擴充到1.8V工作產(chǎn)品。 超低功耗&高安全性，FRAM在傳統三表市場(chǎng)突破 強調數據安全性、可靠性的三相電表市場(chǎng)無(wú)疑是FRAM的明星應用，而單相電表、氣表和水表的傳統民用市場(chǎng)FRAM如何突破？馮逸新認為超低功耗和高安全性讓FRAM在三相表市場(chǎng)的成功可以繼續復制�！巴ㄟ^(guò)獲取你家的用電數據就可以判斷你家庭的活動(dòng)狀況，從而可能方便壞人進(jìn)行違法行為�！� 對于安全問(wèn)題，馮逸新分享的這個(gè)角度似乎有點(diǎn)007電影的味道，不過(guò)其實(shí)這樣的安全考慮并不為過(guò)，單相電表基于各種安全和性能考慮，在三相電表之外正在開(kāi)啟FRAM在電力應用的第二塊重要市場(chǎng)。 FRAM獨特優(yōu)點(diǎn)是采用不同的單元結構，這種結構具有優(yōu)秀的器件級防篡改能力，防范未經(jīng)授權的數據讀取，并通過(guò)了一系列嚴苛的安全認證標準，例如在由法國國防部的DCSSI實(shí)施的EAL （基于國際標準ISO/IEC 15408的評估保證級別）認證中，FRAM通過(guò)了EAL4+認證�；贔RAM的電力存儲方案在當黑客的篡改事件發(fā)生時(shí)，低功耗和高速的FRAM可以利用給RTC供電的小型電池的電源（標準放電電流:0.1mA)瞬間消去重要數據。 據悉，面向單相智能電表的富士通FRAM提案富士通計劃開(kāi)發(fā)超低容量FRAM (1Kb)和EEPROM并用，可以讓單相電表實(shí)現電表性能的高可靠性，并去掉電容降低BOM成本�！半S著(zhù)超低容量FRAM方案的推出，以及全球智能電表新的行業(yè)規范可能逐漸提高可靠性以及安全性標準，FRAM的優(yōu)勢將在單相電表中展現�！� 馮逸新指出。在傳統數據存儲上，隨著(zhù)智能電表的普及，富士通FRAM RFID雙接口將成為 電表抄表系統的最佳解決方案提高工作效率，幫助電力公司節約成本，并實(shí)現斷電保護數據安全可靠，以及實(shí)現無(wú)線(xiàn)抄表無(wú)源故障檢測。 對于成本更為敏感的傳統三表中的氣表水表，FRAM的機會(huì )在哪里呢？功耗是氣表和水表解決方案的關(guān)鍵，因為氣表和水表必須由電池供電。以64Kb數據寫(xiě)入為例，MB85RC64T采用I2C接口，能以最高3.4 MHz的頻率及1.8V至3.6V寬電源電壓運行。此外，其平均電流極低，以3.4 MHz運行時(shí)為170μA（以1 MHz運行時(shí)則為80μA），因此采用FRAM意味著(zhù)不但可以使電池小型化，而且延長(cháng)電池壽命。 “中國市場(chǎng)已經(jīng)成為富士通半導體FRAM在全球的重要市場(chǎng)。我們在產(chǎn)品的價(jià)格、交貨、工廠(chǎng)產(chǎn)能分配及技術(shù)支持等方面都給予了中國客戶(hù)很大支持�！瘪T逸新在與來(lái)自政府、水表、氣表設計生產(chǎn)廠(chǎng)家以及自來(lái)水和燃氣公司多層面交流中都常提到這點(diǎn)。FRAM的卓越特性受到工業(yè)三相電表市場(chǎng)的深度關(guān)注之后，FRAM在單相電表、水表和氣表行業(yè)正在迎來(lái)新一波應用增長(cháng)期。 |
