瞄准智能制造、新能源汽车等新兴关键数据存储需求,FeRAM以独特性能发力智能物联时代增量市场

存储器是现代信息系统最关键的组件之一,在当前物联网与人工智能联合推动下的数据爆发时代,存储器行业的“加速键”随之开启。据YOLE统计,自2019年以来,存储器成为半导体增速最快的细分行业,总体市场空间从2019年的1110亿美元将增长至2025年的1850亿美元。细分市场中,以FeRAM(铁电存储)和ReRAM(电阻式存储)为代表的新型存储器市场增速最快,将从5亿美元增长到40亿美元,年复合增长率达到42%,发展潜力巨大。

瞄准智能制造、新能源汽车等新兴关键数据存储需求,FeRAM以独特性能发力智能物联时代增量市场
图1:全球存储器市场规模及增速(资料来源:YOLE)

业界将相变存储器、铁电存储器、磁性存储器和阻变存储器在内的非易失性作为打破传统架构限制的新型存储器(non-volatile RAM),普遍认为在新增市场和新应用中面临机遇。而其中FeRAM是一种理想的存储器,在计算机、航天航空、军工等领域具有广阔的应用前景,世界上许多大的半导体公司对此都十分重视。 “与EEPROM和闪存等现有类型的非易失性存储器相比,FeRAM具有高写入速度、高读/写耐久性和低功耗的特点,广泛应用于IC卡、RFID标签、功率计和工业机械等,同时由于其尺寸小的特性也非常适合可穿戴设备和传感器网络。”加贺富仪艾电子(上海)有限公司产品经理梅宏飞表示。加贺富仪艾电子旗下代理品牌富士通半导体存储器解决方案有限公司于 1995 年已开始研发 FeRAM 存储器,至 1999 年成功量产推向市场,迄今已有 20多年的量产经验,出货量累计超过40亿颗。

智能制造数据先行,高频存储很关键

数据是制造业提高核心能力、整合产业链的关键,也是实现从要素驱动向创新驱动转型的有力手段。数据所带来的核心价值在于可以真实地反映和描述生产制造过程,这也就为制造过程的分析和优化提供了全新的手段与方法。因此,数据驱动也可以说是实现智能制造的关键步骤。作为制造业的心脏,传统的电机控制平台已经不能满足现代制造商对电机的控制和保护的要求,工厂中多台电机运转产生的电流、电压以及振动的波形数据具有海量、高频、分散的特点,因此以对海量数据进行存储和分析为核心的大数据在电机管理系统中发挥着越来越大的作用。

瞄准智能制造、新能源汽车等新兴关键数据存储需求,FeRAM以独特性能发力智能物联时代增量市场
图2:FeRAM应用之旋转编码器

“与传统的非易失性存储器如EEPROM相比,富士通半导体FeRAM的优势主要体现在高速读写、高耐久性和低功耗等方面。高速读写可确保实时存储,可帮助系统设计者解决实时存储数据和帮助系统设计者解决了突然断电数据丢失的问题;高耐久性的特点,可以实现频繁记录操作历史和系统状态;低功耗主要指写入时不需要高电压,功耗消耗相比传统存储器减少90%以上。” 梅宏飞表示。富士通半导体具有快速数据传输功能的8Mbit FeRAM,在高达105℃的高温环境中,能够以最大108MHz的工作频率实现每秒54MB的快速数据传输速率。该类产品具有高速运行和非易失性特性,是高性能计算 (HPC)、数据中心和工业计算(如可编程逻辑控制器 (PLC)、人机界面 (HMI) 和 RAID 控制器)的理想选择。

瞄准智能制造、新能源汽车等新兴关键数据存储需求,FeRAM以独特性能发力智能物联时代增量市场
图3:FeRAM应用之PLC