O que é RAM ferroelétrica?

A memória de acesso aleatório ferroelétrica (FRAM ou FeRAM) é um tipo especializado de meio de armazenamento de dados de estado sólido para aplicativos de computador. Ele difere da RAM comum usada na maioria dos computadores pessoais, pois é não volátil, o que significa que retém os dados armazenados quando a energia é desligada para o dispositivo, o que não ocorre com a RAM dinâmica padrão (DRAM). As propriedades únicas do material do qual a FRAM é feita conferem a ele um estado ferroelétrico natural, o que significa que ela possui uma polarização integrada que se presta ao armazenamento semi-permanente de dados sem necessidade de energia. Essa polarização natural significa que a FRAM possui um baixo nível de consumo de energia em relação à DRAM padrão.

Os dados em um chip FRAM também podem ser alterados aplicando um campo elétrico para gravar novas informações, o que lhe confere alguma semelhança com a RAM Flash e os chips de memória programáveis ​​em muitos tipos de máquinas industriais computadorizadas conhecidas como memória somente leitura programável apagável eletricamente (EEPROM). As principais desvantagens da FRAM são que a densidade de armazenamento de dados é consideravelmente menor que a de outros tipos de RAM e é mais difícil de produzir, pois a camada ferroelétrica pode ser facilmente degradada durante a fabricação de chips de silício. Como a RAM ferroelética não pode conter uma grande quantidade de dados e custaria caro para aplicativos que exigem muita memória, ela é usada com mais freqüência em dispositivos portáteis baseados em computador, como cartões inteligentes ligados a sistemas de segurança para entrar em prédios e identificadores de radiofrequência. (RFID) usadas em produtos de consumo para rastrear inventário.

O material mais frequentemente usado para fabricar RAM ferroelétrica a partir de 2011 é o titanato de zirconato de chumbo (PZT), embora a história da tecnologia possa ser rastreada desde sua concepção em 1952 e sua primeira produção perto do final da década de 1980. A arquitetura do chip FRAM é construída sobre um modelo em que um capacitor de armazenamento é emparelhado com um transistor de sinalização para formar uma célula de metalização programável. O material PZT na RAM ferrorelétrica é o que lhe permite reter dados sem acesso à energia. Embora a arquitetura seja baseada no mesmo modelo da DRAM e armazene dados como seqüências binárias de unidades e zeros, apenas a RAM ferroelétrica possui memória de mudança de fase, onde os dados são permanentemente incorporados até que um campo elétrico aplicado os apague ou os substitua. Nesse sentido, a RAM ferroelétrica funciona da mesma maneira que a memória flash ou um chip EEPROM, exceto que a velocidade de leitura e gravação é muito mais rápida e pode ser repetida mais vezes antes que o chip FRAM comece a falhar e o nível de consumo de energia seja muito alto. mais baixo.

Como a RAM ferroelétrica pode ter taxas de acesso de leitura e gravação 30.000 vezes mais rápidas que um chip EEPROM padrão, além de poder durar 100.000 vezes mais e ter apenas 1/200 ^th do consumo de energia da EEPROM, é um tipo de precursor pista de corridas de memória. A memória do Racetrack é um tipo de memória de estado sólido universal e não volátil, projetada nos EUA, que pode eventualmente substituir os discos rígidos de computador padrão e os dispositivos portáteis de memória flash. Uma vez comercializada, espera-se que a memória da pista de corrida tenha uma velocidade de leitura e gravação 100 vezes mais rápida que a RAM ferroelétrica atual, ou 3.000.000 vezes mais rápida que o nível de desempenho de um disco rígido padrão a partir de 2011.