根據(jù)預測，2023 年人類數(shù)據(jù)的產(chǎn)生將會超過 103 個 ZB(數(shù)據(jù)單位量級 GB\TB\PB\EB\ZB)!全球內(nèi)存市場幾年前價格瘋漲對于 IT 產(chǎn)業(yè)業(yè)者大概仍然心有余悸!隨著這場“芯片戰(zhàn)爭”的硝煙而起的是，中國存儲行業(yè)海量投資的相關(guān)產(chǎn)線紛紛上馬，并預計在今年逐漸開花結(jié)果，即將可能形成中美韓三國爭霸的局面，存儲產(chǎn)業(yè)未來的風云變幻也將更加風譎云詭。特別是隨著 5G 部署落地、人工智能、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)的普及，數(shù)據(jù)存儲已經(jīng)進入長期向上穩(wěn)定增長的通道。

在存儲技術(shù)領(lǐng)域，低容量密度的嵌入式系統(tǒng)關(guān)鍵數(shù)據(jù)存儲一直似乎風平浪靜，其中利用鐵電晶體的鐵電效應實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲的 FRAM 技術(shù)波瀾不驚的從一個小眾產(chǎn)品變成覆蓋幾乎絕大部分應用領(lǐng)域的存儲技術(shù)。在 1980 年代首個試驗成功的 FRAM 電路問世，其通用功能就被認為可以取代 DRAM、SRAM 和 EEPROM 等常規(guī)存儲器，從早期 Ramtron、Celis 半導體、Hynix、Macronix、英飛凌、三星、三洋、TI、東芝等諸多豪強入局“廝殺”，到如今“剩者為王”的少數(shù) FRAM 大廠并存，F(xiàn)RAM 技術(shù)在過去數(shù)十年的競爭中不斷突破與發(fā)展，最終逐漸登上主流行業(yè)與應用的“C 位”!

富士通半導體，正是業(yè)界知名的 FRAM 方案提供商之一。在不久前的一次采訪中，富士通電子元器件(上海)有限公司產(chǎn)品管理部總監(jiān)馮逸新告訴筆者：“富士通 FRAM 的優(yōu)勢總結(jié)起來就是一組數(shù)據(jù)：10 兆次、20 年、37 億顆!10 兆次代表了富士通 FRAM 產(chǎn)品本身性能優(yōu)異的高讀寫耐久度，20 年則是富士通專注 FRAM、成功量產(chǎn)與不斷創(chuàng)新的寶貴經(jīng)驗，37 億顆表示了量產(chǎn)以來的累計出貨量。毫無疑問，富士通 FRAM 正在廣泛賦能各行各業(yè)的創(chuàng)新應用!”

深耕計量領(lǐng)域，F(xiàn)RAM 賦能八千萬表計產(chǎn)品

工業(yè)領(lǐng)域可以說是富士通 FRAM 的“傳統(tǒng)優(yōu)勢項目”，從早期發(fā)力工業(yè)三相電表、特殊產(chǎn)業(yè)設(shè)備，到現(xiàn)在“尋常百姓家”隨處可見的水電氣熱等智能表計，富士通 FRAM 具有競爭力的性價比優(yōu)勢，進一步加速其推廣至更廣泛的工業(yè)應用。“FRAM 鐵電存儲器在智能電表行業(yè)已經(jīng)作為標準存儲器被廣泛采用，其高達 10 兆次的數(shù)據(jù)讀寫耐久度確保了電表的數(shù)據(jù)可靠性，以 1 秒寫入一次數(shù)據(jù)計算，智能電表的使用壽命可長達 10 年，”馮逸新向筆者透露，“富士通 FRAM 面向全球電表客戶累計交貨 8 千萬片，在中國與海外市場的占有率非常高，已經(jīng)被威勝集團、Itron、林洋能源、海興電力、西門子等業(yè)界主流的電表供應商所采用。”

與此同時，富士通 FRAM 也逐漸打入無錫聚成、浙江威星、EMERSON、E+H、TEPLOKOM 等全球范圍的智能水氣儀表主要供應商，成為準確記錄和存儲關(guān)鍵數(shù)據(jù)的標準元件。與電表直連電源不一樣的是，水氣表的解決方案必須依靠電池供電，因此功耗成為了關(guān)鍵。富士通 FRAM 擁有工作電流小、功耗低的優(yōu)勢，在解決方案中采用 FRAM 意味著電池可以小型化，而且能延長電池壽命，簡化電路系統(tǒng)設(shè)計，降低整體 BOM 成本。

圖 1：富士通 FRAM 逐漸被全球范圍的智能水氣儀表供應商采用

針對嚴苛環(huán)境下的特殊工業(yè)應用，富士通還在 2018 年推出了工作溫度低至零下 55℃的 FRAM 鐵電存儲器 MB85RS64TU，進一步延伸以往零下 40℃產(chǎn)品的極限低溫，維持在該特性上遠超競爭對手的優(yōu)勢?？梢哉f，這款產(chǎn)品特別適用于在極寒地區(qū)挖掘天然氣與石油資源的設(shè)備，以及測量設(shè)備、流量計及特殊機器人等，成為了富士通探索極端應用場景的一次重大突破!

IoT 存儲器風口之爭，F(xiàn)RAM 這些特性成為關(guān)鍵

隨著萬物互聯(lián)時代的到來，物聯(lián)網(wǎng)對終端設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲能力提出了全新的挑戰(zhàn)，如確保數(shù)據(jù)可靠、數(shù)據(jù)快速讀寫以及超低運行功耗等，存儲器產(chǎn)品又一次遇上了風口!當被問及 FRAM 在 IoT 領(lǐng)域的應用時，馮逸新稱：“FRAM 在 IoT 中很重要的一個應用是 RFID，F(xiàn)RAM RFID 具有耐輻射性、低功耗與快速讀寫的三大顯著優(yōu)勢，可以確保 IoT 應用中數(shù)據(jù)的可靠性，富士通正在 RFID 行業(yè)與全球領(lǐng)先的標簽 /inlay 制造商開展緊密合作。”

圖 2：富士通 FRAM RFID 產(chǎn)品系列，賦予嵌入式設(shè)備全新價值

值得一提的是，富士通 FRAM RFID 技術(shù)作為物流庫存管理中替代條形碼的最優(yōu)解決方案而廣為人知。類似的如零售行業(yè)中采用 FRAM RFID 技術(shù)的電子紙，僅在顯示數(shù)據(jù)改寫時才消耗電能，因此不需要電池就可直接驅(qū)動，這正是 FRAM 低功耗的優(yōu)勢!

另外，由于富士通 FRAM RFID 具備抗輻射性，在醫(yī)療領(lǐng)域需要放射線殺菌的應用場景中具備突出的優(yōu)勢。醫(yī)藥品、生化制劑、血漿制劑、醫(yī)療器材等在嵌入 FRAM RFID 后，能夠追溯整個產(chǎn)品的放射線殺菌過程，幫助醫(yī)藥產(chǎn)品的管理更加高效和安全。馮逸新總結(jié)道：“在要求高可靠性、抗輻射等高端醫(yī)療設(shè)備中，F(xiàn)RAM 有著近乎 100%的應用，并不斷拓展新的技術(shù)!”

高溫特性獲得突破，汽車關(guān)鍵信息存儲獲青睞

2017 年開始，富士通先后推出適用于汽車電子應用的 FRAM 產(chǎn)品 MB85RS256TY、MB85RS128TY、MB85RS64VY 和 MB85RS2MTY，這幾款器件可在高達 125℃的高溫環(huán)境下運作，專為汽車產(chǎn)業(yè)和安裝有電機的工業(yè)控制設(shè)備而打造，并在同年驗證通過了嚴苛的汽車行業(yè) AEC Q100 標準規(guī)范。

圖 3：富士通率先推出工作溫度達 125℃的車規(guī)級 FRAM 產(chǎn)品

馮逸新稱：“汽車產(chǎn)業(yè)正在經(jīng)歷史上最大幅度的轉(zhuǎn)型，一方面是新能源汽車的普及，另一方面則在于自動駕駛技術(shù)的突破。這兩款 FRAM 產(chǎn)品是針對汽車產(chǎn)業(yè)變革而嘗試突破的創(chuàng)新產(chǎn)品，富士通研發(fā)人員從內(nèi)部回路開始重新設(shè)計，使得產(chǎn)品工作溫度范圍擴大至 -40~125℃，進一步提高了產(chǎn)品的可靠性。”

新能源汽車與自動駕駛技術(shù)的發(fā)展，要求車載電子控制系統(tǒng)對于存取各類傳感器數(shù)據(jù)的需求持續(xù)增加，因此高效能非易失性內(nèi)存技術(shù)的需求愈發(fā)凸顯。FRAM 擁有高速隨機存取、高讀寫耐久度、非易失性等優(yōu)勢，可完美適配此類應用。富士通車規(guī)級 FRAM 產(chǎn)品可支持如胎壓監(jiān)測(TPMS)、安全氣囊數(shù)據(jù)儲存、事故數(shù)據(jù)記錄器(EDR)、電池管理系統(tǒng)(BMS)、汽車駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)及導航與信息娛樂系統(tǒng)等應用中實時且持續(xù)的數(shù)據(jù)儲存。經(jīng)過僅僅兩年時間的市場推廣，富士通車規(guī)級 FRAM 產(chǎn)品就成功打入了東風、金龍、宇通、上汽通用五菱、華晨寶馬、一汽、御捷、江淮、奇瑞等整車廠的諸多 Tier-1、Tier-2 供應鏈，市場表現(xiàn)十分出色!

FRAM 與 NRAM、ReRAM 并舉，富士通差異化市場競爭策略

事實上，除了以上領(lǐng)域富士通 FRAM 已經(jīng)廣泛應用在更多的領(lǐng)域，包括醫(yī)療、工業(yè)等等。為滿足更多差異化應用需求，富士通近年來還投入開發(fā)與試產(chǎn)下一代高性能存儲產(chǎn)品——納米隨機存儲器 NRAM 及可變電阻式隨機存取內(nèi)存 ReRAM。前者兼具 FRAM 的高速寫入、高讀寫耐久性，又具備與 NOR Flash 相當?shù)拇笕萘颗c造價成本并實現(xiàn)很低的功耗，富士通 NRAM 的第一代產(chǎn)品、16Mbit 的 DDR3 SPI 接口產(chǎn)品最快將于 2020 年底上市;后者已經(jīng)成功推向市場并量產(chǎn)，首款 8Mbit 的 MB85AS8MT 一大特色是極低的平均電流，在 5MHz 工作頻率下僅需 0.15mA 讀取數(shù)據(jù)，這讓需透過電池供電且經(jīng)常讀取數(shù)據(jù)的裝置能達到最低功耗。“簡略地講，F(xiàn)RAM 用于數(shù)據(jù)記錄;ReRAM 可替代大容量 EEPROM;NRAM 用于數(shù)據(jù)記錄和電碼儲存，還可替代 NOR Flash。” 馮逸新總結(jié)道。擅長以差異化獨特性能產(chǎn)品打市場的富士通即將建立更完善的嵌入式系統(tǒng)存儲產(chǎn)品陣列，勢必將在存儲行業(yè)再次快速拓展新局面。