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FRAM铁电存储器在汽车应用方面的优势

供稿:宇芯电子 2020/5/22 15:38:36

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  • 关键词: FRAM铁电存储器
  • 摘要:FRAM铁电存储器可以用作SRAM数据缓冲区。运行期间,控制器能直接在FRAM中连续记录事故。FRAM是一种非易失性内存,掉电情况下也可保存数据。

相比于其他市场,汽车市场更为关注技术成熟度。目前FRAM在汽车行业的销售数量已超过8亿台,技术已相当成熟,汽车行业的客户完全可以对此放心无忧
 
为什么要在汽车中使用“
FRAM”?
 
与EEPROM和FLASH非易失性内存相比,FRAM铁电存储器在EDR应用上有三大关键优势。对于那些有精确时间要求的应用来说,FRAM会立即具备非易失性。这些应用在系统发生故障时,最重要的数据,如数据记录器通常会面临风险。FRAM擦写周期为10E+14,而EEROM为10E+6,FLASH为10E+5,。因此FRAM是数据记录器的理想选择,其数据可持续写入。FRAM的读写操作功耗低,对于具有独立有限电源如电池或电容的应用来说,尤其具有高效性。
 
FRAM更能适应外界温度,这意味着工作温度升高时,其擦写周期和数据保留更能经受考验。许多EEPROM耐温为85°C,在耐温要求为125°C的汽车应用中,耐擦写能力会降到10E + 5,因此不适于汽车应用。
 
大多数现有的EDR解决方案是将连续数据记录到RAM缓冲区,只有在事故期间触发安全气囊展开算法时才转移到非易失性内存。因此,如果事故几乎致命,安全气囊没有打开,且电源缺失,碰撞数据将有可能不会保存到非易失性空间。这样EDR就没有最后一刻的数据,将无法进行事故还原。由于FRAM可以存储最后一刻碰撞数据,且不需要任何外部电源,因而可以在这种情况下发挥关键作用。以下为FRAM在汽车应用方面的关键优势:
 
SRAM中接近无限次的擦写周期:
 
FRAM可以用作SRAM数据缓冲区。运行期间,控制器能直接在FRAM中连续记录事故。FRAM是一种非易失性内存,掉电情况下也可保存数据。因此,即使主电源发生灾难性的破坏,最后一刻数据也不会丢失。由于数据直接写入FRAM,因此无需将最后一刻的数据从SRAM转移到非易失性空间,如EEPROM或Flash中。使用FRAM,无需备用电源,即可保存最后一刻的碰撞数据。
 

 


图1:Cypress的FRAM擦写周期与EEPROM和Flash的对比

 
无写延迟:
 
某些事故需要每秒钟记录1000次,以捕捉每一个细节,这对于现有的EEPROM和基于Flash的EDR而言是个很大的挑战。EEPROM通常是逐页存储数据,每两页之间需要几毫秒的存储时间延时,从而限制了数据记录功能。FRAM的“无延迟”写入功能,使系统设计师可以系统总线速度获得和写入实时数据。
 
快写和低功耗:
 
FRAM拥有高速串行SPI和I2C接口及高速并行同步访问,加之其一流的非易失性写入速度,使得控制器可以用较少的时间将数据写入FRAM。其功耗只是现有方案总功率的一小部分。
 


图2:Cypress的FRAM能耗与EEPROM和Flash的对比

 
高可靠性:
 
要实现精度、耐受性、可回收性及耐久性的目标,EDR的数据可靠性至关重要。由于此内存空间用来记录关键的传感器数据,因此汽车应用必须具备高可靠性和数据完整性。

审核编辑(王静)
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