铁电随机存取存储器芯片内部

主要观点:铁电存储器(FRAM)是一种将比特存储在特殊“铁电”材料中的有趣存储技术,具有非易失性、写数据快、更耐用等优点,但成本高导致仅用于小众应用。
关键信息

  • 1950 年代起许多公司研究 FRAM,后因问题大多放弃,1984 年 Ramtron 重新开始,1999 年有 64 千位的 FRAM 芯片。
  • FRAM 利用铁电材料的特性存储数据,通过极化铁电材料正负来表示 0 和 1,读取会破坏存储值需写回。
  • 芯片结构复杂,包括存储单元、驱动器、感测放大器等,制造需特殊工艺和材料,成本高。
  • 虽有优势但未获预期成功,Ramtron 被收购后仍在销售,目前成本约为闪存的 3 倍。
    重要细节
  • 芯片使用锆钛酸铅(PZT)作为铁电材料,通过施加电场使钛或锆原子在晶格内移动产生铁电效应。
  • 每个比特用两个电容器存储相反值以区分 0 和 1,后期采用单电容器提高密度。
  • 芯片的制造流程包括多个特殊步骤,如处理 PZT 材料、金属离子污染等。
  • 芯片的感测放大器用于读取数据,板驱动器产生脉冲,每个板线连接到晶体管。
  • 芯片包装为 8 引脚 DIP,有特定的逻辑结构和引脚功能。
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