FRAM
製品紹介
- 概要
FRAMとは、強誘電体膜をデータ保持用のキャパシタに利用した不揮発性メモリです。 FRAMは、ROMとRAMの両方の性質を併せもち、高速アクセス、高書き換え耐性、低消費電力、不揮発性、耐タンパー性といった特長があります。高いセキュリティや低消費電力が要求されるスマートカードや携帯機器等のアプリケーションに対して、最適なメモリであるといえます。
強誘電体とは
PZT（Pb（ZrTi）O3）は、ペロブスカイト構造（ABO3型）の代表的な強誘電体材料です。外部電界によって生じたPZTの分極（Zr/Ti原子が結晶内を上下する）によりデータを保持するため、不揮発性であり低消費電力が可能です。
PTZの結晶構造
FRAMと他のメモリデバイスとの比較
| メモリの種類 | SRAM注1 | DRAM注2 | E2PROM注3 | Flash注4 | FRAM注5 |
| 揮発バックアップ | 揮発 | 不揮発 | 不揮発 | 不揮発 | |
| セル構成 | 6T | 1T/1C | 2T | 1T | 1T/1C 2T/2C |
|---|---|---|---|---|---|
| 読み出し時間（ns） | 12 | 70 | 200 | 70 | 110 |
| 書き込み電圧（V） | 3.3 | 3.3 | 20 （電源電圧3.3V） |
12 （電源電圧3.3V） |
3.3 |
| 書き込み時間 | 12ns | 70ns | 3ms | 1秒 | 110ns |
| データの書き換え方法 | 重ね書き | 重ね書き | 消去+書き込み | 消去+書き込み | 重ね書き |
| データの消去方法 | 不要 | 不要 | バイト消去 （64バイトページ） |
セクタ消去 （8K、16K、32K、64K） |
不要 |
| 書き換え耐性 | 無限 | 無限 | 1E5 | 1E5 | 1E10～1E12 |
| スタンバイ電流（μA） | 7 | 1000 | 20 | 5 | 5 |
| 読み込み動作時電流（mA） | 40 | 80 | 5 | 12 | 4 |
| 書き込み動作時電（mA） | 40 | 80 | 8 | 35 | 4 |
注1：512Kバイト×8ビット
注2：2Mバイト×8ビット
注3：8Kバイト×8ビット
注4：1Mバイト×8ビット
注5：8Kバイト×8ビット
特長
不揮発性メモリとして従来からのE2PROMやFlashがありますが、高速、低消費電力、書換え耐性といった 要求に対して、FRAMはそれら従来の不揮発性メモリを凌駕した性能をもっております。
富士通FRAMは、E2PROMに比べ、
- 1/30,000の高速書き換え
- 1/400以下の低消費電力
- 100,000倍以上の書き換え回数
といったすぐれた特性を有しております。
FRAM
特性（E2PROMとの比較）
書き換え時間
FRAMの書き換え時間は、スマートカードの通信時間（ボー・レート）に比べて無視できるほど短時間です。
そのため、ボー・レートにより処理時間が制限されます。
E2PROMでは、書き換え時間により処理時間が制限されます。
FRAMの書き換え時間はE2PROMの1/30,000（1バイトデ-タ書き換え時）
消費電力
FRAMの消費電力は、低消費電力スマートカードでの使用を前提としております。
FRAMの消費電力はE2PROMの1/400以下
消費電力（64バイト書き込み時）
書き換え耐性
FRAMの書き換え耐性はE2PROMの100,000倍
