Inhaltsverzeichnis:
- Definition - Was bedeutet ferroelektrischer Direktzugriffsspeicher (FRAM)?
- Techopedia erklärt ferroelektrischen Direktzugriffsspeicher (FRAM)
Definition - Was bedeutet ferroelektrischer Direktzugriffsspeicher (FRAM)?
Ferroelektrischer Direktzugriffsspeicher (FRAM, F-RAM oder FeRAM) ist eine Form eines nichtflüchtigen Speichers ähnlich dem DRAM in der Architektur. Es wird jedoch eine ferroelektrische Schicht anstelle einer dielektrischen Schicht verwendet, um eine Nichtflüchtigkeit zu erreichen. Ferroelektrische Direktzugriffsspeicher gelten als eine mögliche Alternative für nichtflüchtige Direktzugriffsspeichertechnologien und bieten dieselben Funktionen wie Flash-Speicher.
Techopedia erklärt ferroelektrischen Direktzugriffsspeicher (FRAM)
Trotz des Namens enthält der ferroelektrische Direktzugriffsspeicher eigentlich kein Eisen. Es wird normalerweise Blei-Zirkonat-Titanat verwendet, obwohl manchmal auch andere Materialien verwendet werden. Obwohl die Entwicklung des ferroelektrischen RAM auf die Anfänge der Halbleitertechnologie zurückgeht, wurden um 1999 die ersten auf ferroelektrischem RAM basierenden Bauelemente hergestellt. Eine ferroelektrische RAM-Speicherzelle besteht aus einer Bitleitung sowie einem mit einer Platte verbundenen Kondensator. Die Binärwerte 1 oder 0 werden basierend auf der Ausrichtung des Dipols innerhalb des Kondensators gespeichert. Die Ausrichtung des Dipols kann mit Hilfe der Spannung eingestellt und umgekehrt werden.
Im Vergleich zu etablierten Technologien wie Flash und DRAM wird ferroelektrischer RAM nicht sehr häufig verwendet. Ferroelektrischer RAM wird manchmal in CMOS-basierte Chips eingebettet, damit MCUs über eigene ferroelektrische Speicher verfügen. Dies trägt dazu bei, dass weniger Stufen für die Integration des Speichers in die MCUs zur Verfügung stehen, was zu erheblichen Kosteneinsparungen führt. Es bringt auch einen weiteren Vorteil mit sich, dass der Stromverbrauch im Vergleich zu anderen Alternativen niedrig ist, was MCUs, bei denen der Stromverbrauch schon immer ein Hindernis war, sehr hilft.
Mit ferroelektrischem RAM sind viele Vorteile verbunden. Im Vergleich zu Flash-Speichern hat es einen geringeren Stromverbrauch und eine schnellere Schreibleistung. Im Vergleich zu ähnlichen Technologien bietet der ferroelektrische RAM mehr Schreib-Lösch-Zyklen. Ferroelektrische RAMs bieten außerdem eine höhere Datenzuverlässigkeit.
Es gibt bestimmte Nachteile, die mit ferroelektrischem RAM verbunden sind. Es hat geringere Speicherkapazitäten im Vergleich zu Flash-Geräten und ist auch teuer. Im Vergleich zu DRAM und SRAM speichert der ferroelektrische RAM weniger Daten auf demselben Raum. Aufgrund des destruktiven Leseprozesses des ferroelektrischen RAM ist auch eine Write-After-Read-Architektur erforderlich.
Ferroelektrischer RAM wird in vielen Anwendungen wie Instrumenten, medizinischen Geräten und industriellen Mikrocontrollern verwendet.
