Was ist fram?
FRAM (Ferroelektrischer RAM)
FRAM, kurz für Ferroelectric Random Access Memory, ist ein nichtflüchtiger Speicher (NVM), der Daten auch ohne Stromzufuhr speichert. Er nutzt die ferroelektrischen Eigenschaften bestimmter Materialien, um Daten darzustellen.
Wichtige Eigenschaften und Vorteile:
- Nichtflüchtigkeit: Daten bleiben auch nach dem Ausschalten der Stromversorgung erhalten.
- Hohe Schreibgeschwindigkeit: FRAM bietet deutlich schnellere Schreibgeschwindigkeiten im Vergleich zu anderen NVM-Technologien wie Flash-Speicher. Dies ist besonders wichtig in Anwendungen, die häufiges Schreiben erfordern.
- Geringer Stromverbrauch: FRAM verbraucht weniger Energie beim Schreiben und Lesen von Daten als viele andere Speichertypen, was ihn für batteriebetriebene Geräte attraktiv macht.
- Hohe Ausdauer: FRAM-Zellen können extrem viele Schreib-/Löschzyklen überstehen (oft Billionen), weit mehr als Flash-Speicher.
- Anwendungen: FRAM wird in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, darunter:
- Automobilindustrie: Datenspeicherung in Airbag-Systemen, Tachometern und anderen sicherheitskritischen Anwendungen.
- Industrieautomation: Speicherung von Daten in speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) und anderen industriellen Geräten.
- Medizintechnik: Datenspeicherung in medizinischen Geräten.
- Smart Cards: Datenspeicherung in Smart Cards und RFID-Tags.
- Datenlogger: Speichern von Daten in tragbaren und eingebetteten Geräten, z. B. für Umweltdaten oder Zustandsüberwachung.
Technologie:
Die Funktionsweise von FRAM basiert auf dem ferroelektrischen Effekt. Ferroelektrische Materialien haben eine spontane elektrische Polarisation, die durch ein angelegtes elektrisches Feld umgeschaltet werden kann. Diese Polarisationsrichtung stellt dann einen binären Zustand (0 oder 1) dar. Im Gegensatz zu DRAM, das periodisch aufgefrischt werden muss, behält FRAM seine Polarisation und somit seine Daten auch ohne Stromzufuhr.
Vergleich zu anderen Speichern:
- FRAM vs. Flash: FRAM bietet schnellere Schreibgeschwindigkeiten, geringeren Stromverbrauch und eine höhere Ausdauer als Flash-Speicher. Flash-Speicher ist jedoch in der Regel kostengünstiger und in höheren Speicherkapazitäten erhältlich.
- FRAM vs. SRAM: SRAM ist schneller als FRAM, ist aber flüchtig und verliert Daten, wenn die Stromversorgung unterbrochen wird. FRAM ist nichtflüchtig, aber langsamer als SRAM.
- FRAM vs. EEPROM: FRAM bietet deutlich schnellere Schreibgeschwindigkeiten und eine höhere Ausdauer als EEPROM.
Wichtige Themen: