Paměť FRAM

FRAM (Ferroelectric Random Access Memory) je nevolatilní paměť s přímým přístupem, která dokáže uchovat data i po vypnutí napájení. Jejím základem jsou feroelektrické krystaly. Tato paměť principielně funguje stejně jako RAM. Buňky paměti FRAM ale využívají zbytkové polarizace feroelektrického materiálu. Její princip fungování je založen na vystavení elektrického krystalu elektrickému poli. Díky tomu se centrální atom pohne ve směru elektrického pole a zapříčiní proudový náraz. Ten je zaznamenán vnitřními obvody a paměť je následně zapnuta. Díky tomu, že centrální atom v této pozici zůstane i po odstranění pole, je paměťový stav uchován. ^[1] ^[2]

Parametry FRAM

Parametr	Hodnota
Přístupová doba	50 ns
Spotřeba energie	< 100 μA/MHz
Počet zápisů	> 100 bilionů cyklů
Napájení	1,5 V

Výhody paměti FRAM

První nespornou výhodou je rychlá doba zápisu. Je totiž nižší než 50 ns, což umožňuje rychlost zápisu až 1400 kB/s. Zápis je navíc prováděn ve stejném procesu jako čtení, protože pro přístup do paměti existuje pouze jeden příkaz. Další výhodou je její nízká spotřeba, což napomáhá k delší životnosti baterie. K zápisu do paměti je potřeba nízké napětí a pro změnu dat je využíván jen velmi malý proud. Využívají proto napájení pouze 1,5 V. Pokud ji srovnáme například s pamětí Flash, tak paměť FRAM při rychlosti 12 kB/s spotřebuje 250krát méně energie. Paměti FRAM se vyznačují také vysokou spolehlivostí. Ta se projevuje při zápisu dat. Nízké napětí, které je pro něj zapotřebí, je načteno již během začátku zápisu. Předejde se tím pouze částečnému zápisu, ke kterému může dojít například u integrovaných obvodů pamětí EEPROM, pokud jsou během zápisu odpojeny od zdroje energie. Se spolehlivostí souvisí také její schopnost uchování dat. Data jsou při teplotě 85 °C uchována i více než 10 let. FRAM paměti se vyznačují také vysokou flexibilitou. Jejich paměť je možno dynamicky dělit a oddělit tak datovou a programovou část. Při výrobě je využita technologie nahrazující tranzistory a nábojové pumpy, čímž bylo dosaženo menších velikostí čipů. Zvýšila se tak i bezpečnost, protože byl znesnadněn přístup útočníkům. Vysoké odolnosti bylo dosaženo také vůči radiaci, což ji předurčuje k využití v některých lékařských odvětvích.^[3]

Využití FRAM

Díky možnosti rychlého a častého zápisu a také uchování dat po odpojení nebo výpadku napájení jsou využitelné v mnoha systémech. Mohou to být automobilové aplikace (např. pro air-bags), různé elektroměry, plynoměry a podobná zařízení. Průběžné ukládání konfigurace neprobíhá pouze při odpojení nebo vypnutí. Je průběžně ukládána každá konfigurační změna. Tohoto jevu se využívá při použití v laserových tiskárnách, kabelových síťových ovládáních nebo set top boxech. Rychlá zapisovací schopnost a dlouhá životnost umožňují uložení dat před následným přenosem, což je schopnost, která umožňuje uplatnění pamětí FRAM v průmyslových a bankovních systémech. V mnoha případech fungují jako náhrada statických pamětí EEPROM.^[2]

Aplikace FRAM v praxi
Funkce	Využití
Sběr dat	Poštovní měřidla
	Průmyslové sítě
	Dopravní kontrolky
	Kontrolky teploty
	Měřiče
	Datové sběrače
	Průmyslová automatizace
	Kontrolky čerpadel
	Automatické air bags
Konfigurace	Laserové tiskárny, kopírky, kabelové modemy
	Obchodní telefony
	Počítače do dlaně, nebo RAID
	Průmyslové sítě, kontrolní zařízení
RAM expanze	Čtečky karet s magnetickým proužkem
RAM expanze	Vestavěné mikrokontrolory

^[2]

Reference

↑ FRAM – Vestavěná paměť s velmi nízkou spotřebou [online]. 2011 [cit. 2012-10-27]. Dostupné online. ^{[nedostupný zdroj]}
↑ ^a ^b ^c Paměti FRAM od CIT International [online]. 25.2.2005 [cit. 2012-10-27]. Dostupné online. ^{[nedostupný zdroj]}
↑ FRAM v otázkách a odpovědích [online]. 12.5.2011 [cit. 2012-10-27]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2013-03-30.

Související články

Externí odkazy

Obrázky, zvuky či videa k tématu Paměť FRAM na Wikimedia Commons

[texas-1] FRAM – Vestavěná paměť s velmi nízkou spotřebou [online]. 2011 [cit. 2012-10-27]. Dostupné online. ^{[nedostupný zdroj]}

[cit-2] Paměti FRAM od CIT International [online]. 25.2.2005 [cit. 2012-10-27]. Dostupné online. ^{[nedostupný zdroj]}

[otazky-3] FRAM v otázkách a odpovědích [online]. 12.5.2011 [cit. 2012-10-27]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2013-03-30.

[1]

[2]

[3]