扬长补短发展FeRAM

　　存储器在半导体行业就是一块万能膏药，或者嵌入到SoC里或者当做单独的存储元件，有数据计算和程序存储的要求就有它的用武之地。当前的主流半导体存储器可以简单的分成易失性和非易失性两部分，它们各有所长，应用领域也因这一特性而是泾渭分明。

　　易失性的存储器包括静态存储器SRAM和动态存储器DRAM，SRAM和DRAM在掉电的时候均会失去保存的数据，但是RAM 类型的存储器易于使用、性能好。非易失性存储器在掉电的情况下并不会丢失所存储的数据。然而所有的主流的非易失性存储器均源自于ROM（只读存储器）技术，包括已经几乎不再使用的EPROM、EEPROM和正当红的FLASH，它们写入速度慢，擦写的次数明显少于易失性的存储器。

　　业界期望下一代的存储技术能够取长补短实现“通用”的特性，市场调研公司iSuppli也曾预计，到2019年，兼具SRAM的速度、DRAM的密度与FLASH的非易失性特点的“通用”存储芯片市场可能达到763亿美元。当然这只是对存储技术的美好愿景，虽然目前已经出现多种让人振奋的新存储技术，FeRAM、MRAM和OUM等等，但是还没有哪一种技术趋于完美。

　　FeRAM是被给予厚望的技术之一，它以铁电物质为原材料，将微小的铁电晶体集成进电容内，通过施加电场，铁电晶体的电极在两个稳定的状态之间转换，实现数据的写入与读取。每个方向都是稳定的，即使在电场撤除后仍然保持不变，因此能将数据保存在存储扇区而无需定期更新。FeRAM的写入次数可以高达1014次和10年的数据保存能力。在重写某个存储单元之前，FeRAM不必擦拭整个扇区，因此数据读写速度也略胜一筹。此外，FeRAM的低工作电压能够降低功耗，这对移动设备来说具有非常大的吸引力。

　　从Ramtron 1993年就已经推出了第一个商用的FeRAM到现在，FeRAM的市场依然相对局限计量仪器、电表、转速记录器这些领域。FeRAM在信息读取过程中伴随着大量的擦除/重写的操作，也就是不断的极化反转，这让FeRAM会发生疲劳失效等可靠性问题。据Ramtron亚太区销售经理徐梦岚介绍，Ramtron的FM25H20已经将写入寿命提高到1012次，在很大程度上提高了FeRAM的应用寿命。此外，FeRAM还亟需进一步提高存储密度，徐梦岚透露目前较高的工艺是130nm，Ramtron最近和TI达成商用协议利用TI的130nm FeRAM制造工艺生产4Mb的FM25H20。而目前最高的存储密度富士通利用65nm工艺技术生产出的256Mb 的FeRAM。这和以Gb为单位的FLASH还有不小的差距。

　　FeRAM技术优势明显，也是下一代存储技术中走在商用化最前端的，但是依然摆脱不了来自FLASH的压力。并且FLASH在制造工艺上还有一定的提高空间，有人甚至认为“NAND FLASH至少还能发展三代”。FeRAM的发展之道应该是扬长补短，利用快速读写、低功耗的特性应用到对数据读写速度要求更高的领域，同时联合高密度的RAM弥补存储容量有限的缺点。