F-RAM與BBSRAM功能和系統(tǒng)設(shè)計(jì)之比較

　　F-RAM存儲(chǔ)器

　　相比其它半導(dǎo)體技術(shù)選案，F-RAM具有眾多獨(dú)特的特性。

　　與BBSRAM相比較，F-RAM的優(yōu)點(diǎn)是出色的性能、可靠性和速度，且無(wú)電池羈絆。

　　成熟的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器分為兩類：易失性和非易失性。易失性存儲(chǔ)器主要包括靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)和動(dòng)態(tài)存取存儲(chǔ)器(DRAM)。RAM型器件易于使用，性能高，但有一個(gè)共同的缺陷，就是斷電時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)會(huì)丟失。

　　另一方面，非易失性F-RAM 具有與RAM器件差不多的性能，但在電源關(guān)斷或中斷時(shí)可以保存數(shù)據(jù)。F-RAM內(nèi)的每一個(gè)存儲(chǔ)單元都包含了一片鉛鋯鈦 (PZT)鐵電薄膜，一般被稱為PZT。該晶體有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)加載電場(chǎng)時(shí)，鋯(Zr) 或鈦(Ti)原子的位置會(huì)改變。讀取電路根據(jù)電壓差檢測(cè)出原子的極性，確定是0還是1。即使去掉電場(chǎng)之后，每一個(gè)方位仍保持在原位，從而無(wú)需定期刷新即可保存數(shù)據(jù)。

　　F-RAM集RAM 和 ROM雙方優(yōu)點(diǎn)于單個(gè)封裝內(nèi)，以其獨(dú)特的性質(zhì)(包括非凡的寫(xiě)速度和高耐久性)也超越了其它非易失性存儲(chǔ)器。

　　在考慮選用F-RAM 還是 BBSRAM時(shí)，應(yīng)該對(duì)下列設(shè)計(jì)及商業(yè)參數(shù)進(jìn)行評(píng)估：

　　環(huán)保責(zé)任

　　當(dāng)今商業(yè)領(lǐng)域要求盡量減小對(duì)環(huán)境的影響。F-RAM固有的非易失特性使其性能堪比SRAM，又無(wú)需電池。相反地，BBSRAM卻必需采用電池，而電池的使用和處理將帶來(lái)潛在的環(huán)境危害，同時(shí)還會(huì)對(duì)長(zhǎng)期成本優(yōu)勢(shì)和生態(tài)影響有負(fù)面作用。

　　長(zhǎng)期成本優(yōu)勢(shì)

　　F-RAM是一種業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的可靠解決方案，具有較高的抗?jié)?、抗撞擊和抗震能力?？紤]到BBSRAM器件的成本、占位面積、制造復(fù)雜性、庫(kù)存、長(zhǎng)期維護(hù)和替換等問(wèn)題， F-RAM無(wú)疑提供了更低的總體解決方案成本。

　　系統(tǒng)復(fù)雜性

　　由于無(wú)需電池及其相關(guān)硬件，并口的F-RAM IC占位面積更小?？紤]到現(xiàn)在的電子產(chǎn)品越來(lái)越緊湊，這可是一大顯著設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)。此外，在電路板制造過(guò)程中，F(xiàn)-RAM對(duì)熱分布問(wèn)題并不敏感。而在BBSRAM設(shè)計(jì)中，盡管可以通過(guò)采用DIP封裝來(lái)減少或消除熱分布問(wèn)題，但在手工裝配過(guò)程中，還是會(huì)產(chǎn)生一些固有問(wèn)題，比如ESD和彎腳等，這些都可能使制造工藝復(fù)雜化。

　　系統(tǒng)維護(hù)

　　在掉電期間，BBSRAM 和 F-RAM都能夠進(jìn)行數(shù)千次寫(xiě)操作。然而，從對(duì) BBSRAM應(yīng)用的分析可見(jiàn)，有一點(diǎn)是十分重要的：如果在器件使用時(shí)出現(xiàn)電池故障，便需派遣服務(wù)工程師到場(chǎng)替換部件，這就會(huì)增加勞力成本;而設(shè)備停機(jī)也會(huì)損失生產(chǎn)時(shí)間。F-RAM不僅無(wú)需更換電池，還能夠使廠房車間在供電故障排除之后仍能夠有條不紊地恢復(fù)正常工作。

　　F-RAM 和 BBSRAM存儲(chǔ)器差異之比較

　　總言之，在設(shè)計(jì)和功能方面，F(xiàn)-RAM具有超越BBSRAM的優(yōu)勢(shì)(表2)。