FRAM的將來是更高的密度

最近出現的許多內存問題都以3D Xpoint的形式出如今ReRAM，MRAM和PCRAM上。可是鐵電RAM（FRAM）在小型利基設備中獲得了成功。

去年對新興內存年報，吹捧的ReRAM，MRAM和PCRAM的三個關鍵新興的記憶保持在眼睛上。但它也指出，FRAM已在諸如大衆運輸卡，遊戲系統和功率計之類的特定市場證實了本身，其主要吸引力在於執行寫入操做時的低功耗。 FRAM產品已經存在很長時間了，主要是做爲緩衝應用程序的專用緩存。甚至還有一些靈活的FRAM器件，「但對於利基應用，它們的密度相對較低。

實際上，FRAM已經存在了35年。它的非易失性和低功耗是它繼續受到關注的緣由，由於它對許多應用程序都相當重要。因爲其開關能量低，FRAM一般具備很大的吸引力，須要很是低的能量來切換這種材料，所以若是正在編程或提升比特率，則須要投入不多的能量來扭轉這種極化。與其餘技術相比，FRAM的開關能量最低。

可是它也面臨挑戰，包括高昂的處理成本，大的存儲單元和更大的芯片尺寸。可擴展性對於超越小型密度利基應用來講是必不可少的。

 
FMC的FRAM技術使用氧化ha做爲柵極絕緣體，所以能夠採用標準的HKMG晶體管並對其柵極絕緣體進行改性，使其成爲鐵電體，從而製造出非易失性HKMG晶體管。

FRAM的有效擴展多是使用氧化f，該氧化物一般用於幫助在標準CMOS邏輯工藝中製造高K柵極電介質層。那激發了人們對鐵電存儲器的新興趣。到目前爲止，尚未新的產品能夠利用這種材料，可是有幾個研究項目正在進行中。它顯示出有望實現某些高密度和與CMOS的兼容性。

可是，FRAM仍然面臨與MRAM和ReRAM類似的挑戰，包括受到晶體管尺寸的限制。

氧化f幾乎能夠用做全部高鉀金屬柵極（HKMG）工藝節點的柵極絕緣體，所以能夠採用標準的HKMG晶體管並對其柵極絕緣體進行改性，使其成爲鐵電體，從而製造出非易失性HKMG晶體管- FeFET。在性能方面，該公司的技術能夠在10到15納秒的數量級內實現讀寫，同時在85度角下能夠保持長達十年的保留時間。

因爲FMC的FeFET存儲器是從標準HKMG邏輯晶體管衍生而來的，所以該概念具備與CMOS基準線同樣的固有可擴展性。這種可伸縮性對於保持較低的制形成本相當重要，包括使非易失性存儲器消耗的芯片面積儘量小。FeFET技術將在28或22 nm處擊穿2至3層。FMC如今的重點是技術開發，並將其發展到能夠被鑄造廠承認的水平。

可以與現有的CMOS工藝集成並實現3D是可伸縮性的關鍵。還能夠直接集成到晶體管規格中。這樣能夠減小佔用空間並簡化流程，這是可擴展性的重要推進力。

同時，FRAM有許多小密度，細分市場的應用。賽普拉斯半導體RAM業務部門表示，它不只具備非易失性和低能耗的特性，並且還具備耐輻射性。整體而言，它是一種至關穩定的內存-以其目前可商購的形式-用於數據記錄和備份之類的應用程序。

 
賽普拉斯最初推出了面向汽車和工業應用的Excelon FRAM，其低引腳數小封裝選項的密度高達8Mb。

Cypress FRAM產品包括其Excelon系列，該系列專門爲自動駕駛汽車所需的高速非易失性數據記錄而設計，但也正在逐步應用於醫療，可穿戴，物聯網傳感器，工業以及其餘高級汽車應用中。Chandrasekharan說，Excelon FRAM已經提供2 Mb，4 Mb和8 Mb密度選項，而16 Mb正在開發中。因爲FRAM顯着下降了功耗，保留了數據而且對輻射不敏感，所以被認爲是這些應用中EEPROM和NOR閃存的良好替代品。在植入式醫療設備中發現了不少用例，這些植入物有望在長達十年的時間內發揮做用。

可是賽普拉斯也在展望氧化oxide可能實現的更高密度，由於那時FRAM可能會超越數據記錄範圍，成爲事實上的非易失性存儲。

FMC還認爲其FRAM技術已成爲可行的存儲類存儲器，而且因爲其多功能性，在機器學習和人工應用方面也具備很大的潛力。目標不是要取代諸如DRAM之類的更高密度的存儲器，而是要針對其技術有實際應用的地方。