非易失性FRAM中的預充電操做

鐵電存儲器（FRAM）是一種隨機存取存儲器，是一種特殊工藝的非易失性的存儲器，它將DRAM的快速讀取和寫入訪問,它是我的電腦存儲中最經常使用的類型，與在電源關掉後保留數據能力（就像其餘穩定的存儲設備同樣，如只讀存儲器和閃存）結合起來。

預充電是FRAM的內部條件，在該條件下，存儲器被調適以進行新的訪問。

FRAM設備中的預充電操做在如下任何條件下啓動：
1.驅動芯片使能信號/CE至高電平
2.更改高位地址位（例如，設備FM28V100的A16-A3）
 
FRAM中的讀取操做具備破壞性，由於它須要切換極化狀態才能感知其狀態。在初始讀取以後，讀取操做必須將極化恢復到其原始狀態，這會增長讀取操做的週期時間。FRAM的讀和寫週期須要一個初始的「預充電」時間，這可能會增長初始訪問時間。
 

 

 

圖1：FRAM讀寫週期

 
啓動預充電操做後，須要花費tPC時間才能完成。因爲FRAM中讀取的破壞性，若是不回寫，則會丟失FRAM單元中的數據。預充電操做可確保將數據安全地寫回到FRAM單元中。這是經過使用內部緩衝區來實現的。對於每次訪問（讀/寫），FRAM將所需的數據行從存儲單元讀取到內部緩衝區。數據在讀取操做中從內部緩衝區輸出，或者在內部緩衝區中進行寫操做修改。在預充電操做期間將其寫回到FRAM單元。下面以示例說明預充電操做。
 
考慮一個FRAM，其行大小爲8個字節（例如FM28V100）。要從第二個地址位置（0x0002）讀取數據，FRAM將從FRAM存儲器陣列的第一行讀取到內部緩衝區，並從該內部緩衝區的第二個位置輸出數據。若是下一次訪問是讀取地址位置0x0005，則FRAM將從內部緩衝區的第5個位置輸出數據，該內部緩衝區已經包含正確的數據，由於存儲器行未更改。若是下一次訪問是對屬於存儲器陣列第二行的地址位置0x0009，則FRAM會將第一行從內部緩衝區寫回到陣列，而後將第二行讀入內部緩衝區。數據從內部緩衝區的第一個位置輸出（對應於0x0009）。當取消選擇芯片（/CEHIGH）時，也會將數據寫回到FRAM陣列。
 
要將數據寫入第3個位置（0x0003），FRAM將從鐵電存儲器芯片陣列的第一行讀取到內部緩衝區，而後將內部緩衝區的第3個位置修改成要寫入的數據。而後，當取消選擇芯片或啓動對另外一行的訪問時，FRAM將內部緩衝區寫回到FRAM陣列。
 
每次訪問後應知足預充電時間（tPC）。取消選擇芯片或訪問另外一行時，未達到預充電時間可能會致使內存損壞。