Hva er ferroelektrisk RAM?

Ferroelectric random-access memory (FRAM eller FeRAM) er en spesialisert type solid state datalagringsmedium for dataprogrammer. Det skiller seg fra vanlig RAM som brukes i de fleste personlige datamaskiner ved at det er ikke-flyktig, noe som betyr at den beholder dataene som er lagret i det når strømmen er slått av til enheten, ikke sant for standard dynamisk RAM (DRAM). De unike egenskapene til materialet som FRAM er laget av gir det en naturlig ferroelektrisk tilstand, noe som betyr at den har en innebygd polarisering som gir seg til den semi-permanente lagring av data uten strømbehov. Denne naturlige polariseringen gjør at FRAM har et lavt strømforbruksnivå i forhold til standard DRAM.

Dataene på en FRAM-brikke kan også endres ved å bruke et elektrisk felt for å skrive ny informasjon til den, noe som gir det litt likhet med Flash RAM og programmerbare minnebrikker i mange typer datastyrte industrimaskiner kjent som elektrisk slettbart programmerbart skrivebeskyttet minne (EEPROM). De viktigste ulempene med FRAM er at lagringstettheten for data er betydelig mindre enn for andre typer RAM, og det er vanskeligere å produsere, da det ferroelektriske laget lett kan degraderes under produksjon av silisiumbrikke. Siden ferroelektisk RAM ikke kan inneholde en stor mengde data og ville være dyrt å lage for applikasjoner som krever mye minne, blir det ofte brukt i bærbare datamaskinbaserte enheter som smartkort bundet til sikkerhetssystemer for å komme inn i bygninger og radiofrekvensidentifikator (RFID) koder som brukes på forbrukerprodukter for å spore inventar.

Materialet som oftest ble brukt til å produsere ferroelektrisk RAM fra og med 2011 er blyzirkonat titanat (PZT), selv om historien til teknologien kan spores tilbake til unnfangelsen i 1952 og den første produksjonen på slutten av 1980-tallet. FRAM-brikkearkitekturen er bygd på en modell der en lagringskondensator er sammenkoblet med en signaltransistor for å utgjøre en programmerbar metalliseringscelle. PZT-materialet i ferrorelektrisk RAM er det som gir det muligheten til å beholde data uten tilgang til strøm. Mens arkitekturen er basert på samme modell som DRAM og begge lagrer data som binære strenger av en og nuller, er det bare ferroelektrisk RAM som har faseendringsminne, der dataene er permanent innebygd inntil et anvendt elektrisk felt sletter eller overskriver det. I denne forstand fungerer ferroelektrisk RAM på samme måte som flashminne eller en EEPROM-brikke, bortsett fra at lesehastighetshastigheten er mye raskere og kan gjentas flere ganger før FRAM-brikken begynner å feile, og strømforbruksnivået er mye Nedre.

Siden ferroelektrisk RAM kan ha lese-skrivetilgangsnivåer 30 000 ganger raskere enn en standard EEPROM-brikke, sammen med det faktum at den kan vare 100 000 ganger lenger og bare ha 1/200 ^th av strømforbruket til EEPROM, er det en type forløper til racetrack minne. Racetrack-minne er en type ikke-flyktig, universelt solid-state-minne som er under utforming i USA, som til slutt kan erstatte standard datamaskinens harddisker og bærbare flash-minneenheter. Når den er kommersialisert, forventes det at racetrack-minne vil ha en lese-skrivehastighet som er 100 ganger raskere enn dagens ferroelektrisk RAM, eller 3.000.000 ganger raskere enn en standard harddisk ytelsesnivå fra og med 2011.