fram 記憶體介紹

TLC 3D NAND製程已經成熟，也已經看到QLC的3D NAND在SSD上使用。 這會提高資料匯流排效率，在匯流排上傳輸雙倍資料量，進而降低存取同一快取資料線的讀取/寫入次數。 DDR5 的時脈由 4800MT/s 起跳，相較最高時脈只有 3200MT/s的 DDR4，頻寬增加了 50%。

與浮動邏輯門記憶體不同，FRAM寫入操作不需要增壓充電幫浦，結合較長的寫入週期和高電壓，可使浮動邏輯門記憶體寫入操作無須大量能量消耗。 簡言之，快速的寫入操作、次數多的寫入壽命、以及低電壓消耗，是FRAM的三大技術優勢與特徵。 目前Ramtron也正在進行更微細化的技術節點遷移，以增加FRAM儲存元件的成本效益。

fram 記憶體: 資料率－解說 DDR

2017年5月，台積電技術長孫元成首次在其技術論壇上，發表了自行研發多年的eMRAM（嵌入式磁阻式隨機存取記憶體）和eRRAM（嵌入式電阻式記憶體）技術，分別預定在2018和2019年進行風險性試產，且將採用先進的22奈米製程。 也該是時候了，經過十多年的沉潛，這些號稱次世代記憶體的產品，總算是找到它們可以立足的市場，包含FRAM（鐵電記憶體），MRAM（磁阻式隨機存取記憶體）和RRAM（可變電阻式記憶體），在物聯網與智慧應用的推動下，開始找到利基市場。 若虛擬記憶體將決定程式能否順利執行，RAM 升級才是解決此情況的最佳方式，因為 RAM 速度遠勝過虛擬記憶體之效能。 相較於改善專用硬體以解決根本問題，採取擴增虛擬記憶體的作法會降低您的系統效能。

漢薩科技執行長王振志認為，新型記憶體首先要解決的問題是薄膜的介面電性與材料物理特性，而且須與主流技術如DRAM搭配，才能在容量密度、操作速度和信賴度上匹配現有的記憶體規格與條件，在容量密度、量產化和替換彈性度上佔有先機。 運用自我調整AI技術，可以透過訓練來辨識NAND的狀態並且加以預測當下NAND通道的狀態參數，達到最大量化資訊並提升LDPC的隨機錯誤保護能力，有效延長NAND使用壽命。 東芯半導體副總經理陳磊表示，大容量是所有記憶體發展的趨勢，特別是5G大型基地台對大容量NOR Flash的需求。 傳統的消費類的NOR以中低容量為主，集中在128Mb以下，但是基地台對NOR的需求是512Mb、1Gb甚至2Gb。 低功耗的要求主要在穿戴式的物聯網產品上，這類產品的特點是都以電池來驅動系統工作，使用的主要記憶體包括NOR Flash和低功耗DRAM。 目前市場上能夠提供次世代記憶體產品的業者並不多，主要的有富士通（Fujitsu）和賽普拉斯半導體（Cypress）提供FRAM產品，採用串列（I2C和SPI）和並列介面的解決方案，已量產的容量從4Kb至4Mb。

fram 記憶體: 降低功率/提高效率

主要以位於導電帶（Conduction Band）的自由電子（Free Electron）與價電帶（Valence Band）的電洞當作載子傳輸的機制，在一小電壓下電阻為常數，與電流呈線性關係。 圖 6 為 RRAM 結構的歐姆傳導能帶示意圖，材料中的載子受到外加電場的作用移動，進而產生電流 。 對於 n 型通道之 FeFET 記憶體而言，如圖七所示，欲寫入資料可在閘極施加高於 +Ec 或低於 -Ec 的電場。

中階配置可能需要雙倍的記憶體，而高階遊戲系統和工作站則需 16GB 或 16GB 以上才能執行順暢。 在電腦中，記憶體偕同系統處理器與儲存硬碟（傳統硬碟或固態硬碟）存取並使用資料。 舉例來說，若您想自試算表存取資料並進行基本編輯指令，以下是會在電腦內發生的事。 靜態隨機存取記憶體（Static Random Access Memory，SRAM）是隨機存取記憶體的一種。 所謂的「靜態」，是指這種記憶體只要保持通電，裡面儲存的資料就可以恆常保持。 相對之下，動態隨機存取記憶體（DRAM）裡面所儲存的資料就需要週期性地更新。

fram 記憶體: DDR5 記憶體標準：下一代 DRAM 模組技術規格簡介

NOR Flash還提供額外的Flash記憶體區，可以進行一次性可編程並受到永久保護，而不至於被更改。 以賽普拉斯的FL-S NOR Flash系列為例，該OTP陣列擁有1K保護區域，包含512位元組出廠保護鎖定區和512位元組的使用者保護鎖定區。 相較於EEPROM或Flash，FRAM無需使用頁面緩衝區。 在接收每個位元組的第8位元之後，FRAM立即寫入每個資料位元組。 這意味著，系統記憶體密度增加時，工程師不必擔心頁面緩衝區大小的變化。 FRAM的記憶技術原理是，當一電場加到鐵電結晶體時，中心的原子隨著電場方向移動，由於原子的移動在其結晶體內，它通過能量障礙而產生一電壓尖峰（charge fram 記憶體 spike），內部的的電路感應到電壓尖峰並且確定記憶。

來回操作 Set 與 Reset process 就可以達成 RRAM 的寫入與抹除，RRAM 的操作流程如圖 1 所示，而在讀取方面主要是藉由一微小的讀取電壓來判讀不同的電阻值，以分辨數位訊號 0 和 1（圖 2）。 fram 記憶體 過去數十年來在世界各國合力開發下，已初略成形的次世代非揮發性記憶體技術包括鐵電記憶體（FRAM）、相變化記憶體（PRAM）、磁阻式記憶體（MRAM）、以及電阻式記憶體（RRAM）等。 這些候選的新興技術，不僅讀寫速度都比 NAND Flash 要快 1,000 倍以上，並且皆能夠在奈安培（nA）的極低電流下操作。 同時，也都具有潛力可突破范紐曼（von Neumann）架構瓶頸，實現記憶體內運算（In-memory Computing）之能力。 早在 1940~1950 年代 BTO 與 PZT 等鈣鈦礦結構之鐵電層被陸續提出，其中 1952 年 MIT 的碩士生首先在其論文提出以 BTO 的鐵電電容作為資料儲存的元件，可以被視為 FeRAM 的雛型。

fram 記憶體: RAM 速度

雖然記憶元件也是屬於一個電容器，但當線形充電時並不儲存資料。 為了讀取FRAM儲存元件，因此有必要檢測出原子在Perovskite 晶體中的位置，不過目前在技術上，這些位置並不能直接檢測得到。 一般而言，系統應用非揮發性記憶體來純粹讀取或者大部份以讀取為主的記憶功能，因為揮發性記憶體較為困難寫入。 這些記憶體都是以ROM技術為基礎的衍生物，包括EPROM、EEPROM以及快閃 EPROM。 不過，儘管伺服器需求具有彈性，很難說都會維持樂觀，因為目前一些問題正困擾該市場需求，例如部分 IC 零組件仍處於缺料狀態等，且若發生全球經濟衰退，即便伺服器客戶也將不得不經歷庫存調整，這將影響公司伺服器記憶體需求，整體而言，現階段伺服器市場的不確定性很高。

使用SPI時，設計人員可以自由決定FRAM的寫入位元組數。 把一個或兩個位元組寫入FRAM的隨機位置時，寫入週期約為1微秒。 反觀EEPROM或Flash，則需要 5~10ms的寫入週期。 當演算法檢測到事故時，安全氣囊控制模組即時啟動備用電源以打開安全氣囊，確保在事故期間即使斷電也能部署應對。

fram 記憶體: 電阻式記憶體為何備受期待？

輸入電路接在兩個場效電晶體的柵極上，輸出電路從兩個場效電晶體的連接處接出。 當輸入低電位，則P溝道場效電晶體導通，N溝道場效電晶體關閉，輸出高電位。 當輸入高電位，則N溝道場效電晶體導通，P溝道場效電晶體關閉，輸出低電位。 “DDR” 及版本指標後方的數字，代表模組的每秒資料傳輸率。

儲存電路必須檢測哪個電容轉變了狀態，轉變的電荷則允許電路決定儲存單元的狀態。 Dram大廠南亞科表示 2022Q4 仍然處於客戶庫存調整期，價格跌幅擴大，整體第四季恐怕面臨虧損的風險，再加上目前消費性電子需求尚未回籠、Q1 又是傳統淡季，2023Q1 的虧損壓力仍大。 從拍攝、後期製作、編寫程式碼，再到資料中心傳遞散佈，SSD 和 RAM 正為 OTT 媒體和娛樂（Media & Entertainment，M&E）影音串流媒體世界提供源源不絕的動力。

fram 記憶體: 您是否應該升級記憶體或是儲存裝置以獲得更好的 PC 效能？

DDR5 模組的資料頻寬仍為 64 位元，但將其分成兩個 32 位元可定址子通道，以提高整體效能。 針對伺服器級記憶體 ，每個子通道增加 8 位元以支援修正錯誤記憶體 ，故每個子通道共 40 位元，或每 RANK 80 位元。 而以發展的時程來看，次世代嵌入式記憶體技術將會先運用在特定用途的SoC和MCU上，而隨著製程成熟與價格下降後，將會有更多的應用與市場。 雖有部分使用者會關閉自動管理或整個虛擬記憶體功能，我們的官方建議是維持原狀。 若您想依個人使用量來減少大小，可以安全地進行，但完全停用並不是絕對安全的做法。

FRAM(Ferroelectric Random Access Memory；鐵電記憶體)，是一種非遺失性的新型記憶體，結合了RAM和ROM兩者的長處於一身，寫入速度快，也可作為非揮發性記憶體使用。 而RAMTRON國際公司則是第一個成功製造出FRAM的廠商。 該公司成立於1984年，並在2000年初製造出全球首顆FRAM產品，擁有近200項FRAM相關專利，目前除了使用富士通之晶圓廠生產FRAM產品，亦授權三星、日立、東芝、英飛凌等業者生產。 作為記憶體晶片產業的兩大驅動力，DRAM和NAND技術都在不斷演進。 隨著美光量產首批LPDDR5晶片，LPDDR5和UFS3.0將成為5G手機標配，進一步滿足5G手機對儲存讀寫速度和功耗的要求。

fram 記憶體: 應用與使用

一般認為 wake-up 是初始時將鐵電疇壁釘扎（domain wall pinning）之氧空缺隨著操作次數增加而獲得能量並重新分布（redistribution），進而舒緩了釘扎現象或是介面處的鐵電層晶相由 t-phase 轉變成 o-phase 所致。 傳統半導體記憶體有兩大體系：揮發性記憶體 和非揮發性記憶體 (non-volatile memory)。 適合開發人員使用的豐富資源包括詳細的轉移指南和應用手冊，以簡化從現有 MCU 到 MSP430FR59x/69x MCU 的轉移過程。 雖然 DDR5 記憶體模組外觀本身看起來與 DDR4 很相似，但有一些重大變革導致其與舊系統不相容。 改變腳位 (中間的凹口) 的位置，以避免被安裝到不相容的插槽中。 1.1V 工作電壓下的DDR5 比起 1.2V 工作電壓下的 DDR4 等效組件減少約 20% 功耗。

• 鐵電材料（ferroelectric materials）是一種具有自發極化，亦即在無電場存在的情況下，晶胞（unit cell）結構中使正/負電荷中心分離形成電偶極（dipole）的材料。
• 由於有許多作業皆仰賴記憶體，故 RAM 的數量在系統效能速度中扮演至關重要的角色。
• 中階配置可能需要雙倍的記憶體，而高階遊戲系統和工作站則需 16GB 或 16GB 以上才能執行順暢。
• 通常介面型 RRAM 元件的阻態變化雖較為線性，但是因其記憶窗口、持久性（Retention）與耐讀寫度（Endurance）的可靠度較差，實際運用上有相當難度，故尋求阻值變化具高度線性的 RRAM 元件對於仿生元件操作相當重要。
• 這些資料能有效地用於瞭解事故原因，讓汽車製造商生產更加先進的安全系統，同時協助保險公司判斷理賠效用。

除了區塊保護和/或WP＃接腳硬體保護，還可以一併使用以上兩種模式。 FRAM記憶體比ADAS傳統使用的EEPROM擁有更多優勢：幾乎無需讀寫等待時間，可以即時儲存重要資料(實際10μs儲存時間)，這一點對ADAS來說至關重要。 EEPROM通常需要超過10毫秒的讀寫等待時間，因此不適用於安全攸關應用。 FRAM兼具無寫入延遲和高速時脈速度的組合，非常適合需要快速寫入大量資料的應用。

fram 記憶體: Kingston 記憶體及儲存裝置能支援託管服務領導供應商的需求

若您正在使用大量的 RAM，此預測進行自我調整的結果可能會佔據大量空間（例如一個具備 8GB 的系統通常預設有 8GB 虛擬記憶體，但可能會擴大達 16GB）。 部分使用者會更改虛擬記憶體設定，降低其作業系統在硬碟或固態硬碟使用的空間，這是因為他們以為 RAM 非常充足，從來不需要動用到作業系統的虛擬記憶體功能。 當虛擬記憶體未使用時，使用者還會想取回浪費掉的空間，尤其是在空間成本較高的 SSD 上。

FRAM的第三大優點是超低功耗，EEPROM的慢速和高電流寫入令它需要高出FRAM 2，500倍的能量去寫入每個字節 (圖三)。 新聞的附加圖片顯示於首頁時，是由系統自動裁切的正方形縮圖呈現。 若希望縮圖仍保有圖片重點，可以上傳接近正方形的圖片做為特色圖片（特色圖片設定方式請見 『新聞稿小撇步』→ 『 fram 記憶體 新聞稿上傳教學』)，或是將圖片重點盡量安排在圖片的中心位置。 MSP430、EnergyTrace、SimpleLink 和 TI E2E 是德州儀器的商標。 DLP Design 股份有限公司與德州儀器的 DLP 產品無關。

此外，由於鐵電層電場提升，也可以使電偶極做更有效的轉換，故也可以在 ±4 V 的電壓操作下獲得高達 3.1 V 的記憶視窗 。 文獻上以 SiNx 作為介面層也是類似的概念，結果顯示在低電壓（±3 V）、短時間脈衝（250 ns）操作下可達到相當出色的 1010次 endurance 表現 。 如圖十三所示，導入磊晶 SiGe 通道也可以因為介面層品質改善而達到 endurance 提升的效果 。 ROHM的序列EEPROM產品備有豐富的容量、匯流排介面及封裝，是一種最適合用來儲存資料的非揮發性記憶體。 在台灣，工研院也成功研發出RRAM的生產技術，並已在院內的8吋晶圓試產，未來將會與台灣的記憶體業者合作，導入12吋晶圓的製程尋求量產的機會。 至於RRAM，則被業界認為最有機會成為主流次世代記憶體的技術，同時也是目前投入研發廠商最多的技術。

fram 記憶體: 半導體今年產值小增至6360億美元 明年恐年減5%

預計到2029年，新興記憶體市場可望創造200億美元的合併收入。 其中，PCRAM由於價格低於DRAM，可望在2029年前成長至160億美元的市場規模。 同時，獨立型MRAM和STT-MRAM(基於自旋轉移力矩的MRAM)的收入將接近40億美元，或超過2018年MRAM收入的170倍。 但值得注意的是，雖然投入的業者眾多，但其中僅有Adesto Technologies和Crossbar具有商業量產的能力，尤其是Crossbar已與中國的中芯國際合作，正積極拓展中國市場，而提供的儲存容量從128Kb到16Mb。

欲實現單一記憶胞多位元儲存的目標，提高記憶窗是必要的條件之一。 就寫入耐久性而言，FRAM可以支援100兆次寫入操作，遠遠超過EEPROM的100萬次以及Flash的10萬次寫入。 此外，FRAM的寫入和讀取作業所需要的主動功率非常低(例如1MHz時為300μA)，因此非常適用於事故引起斷電時需要使用低功率備用電源或透過電容寫入資料的ADAS。 與其他非揮發性記憶體相較，FRAM的待機電流也低得多(通常為100μA)。

對於獨立的記憶體市場來說，研發和推廣新產品成本很高，對於已有成熟儲存產品的市場，取代趨勢不易，所以新型記憶體往往朝新興應用市場發展。 記憶體產業有著週期性的波動，每當技術處於升級期時，就會出現價格上升；而技術成熟讓儲存密度提升，並且大批量生產後，又會讓整個市場因為供過於求價格下降。 鐵電隨機存取記憶體(FRAM：Ferroelectric RAM)是由美國Ramtron公司首先提出的結構，早期也有日本Panasonic公司推出16MB的產品，韓國Sumsang公司推出16KB的產品，目前這種記憶體的容量都已經增加到256MB以上，已經具有實用價值。 DDR5 將記憶體模組分成兩個獨立的 32 位元可定址子通道，以提高效率並降低記憶體控制器的資料存取延遲。

fram 記憶體: 相關貼文

MRAM 與 DRAM、NAND Flash 及 SRAM 等記憶體概念全然不同，MRAM 的基本結構是磁性隧道結，研發難度高，目前主要為兩大類別：傳統 MRAM 及 STT-MRAM，前者以磁場驅動，後者則採自旋極化電流驅動。 如圖十二所示，導入介電常數達 9 的 AlON 介面層，由於 EIL 降低，可以有效抑制電荷注入，因此可以在高電壓（±5 V）、長時間脈衝（10-4 s）操作下仍達到 105次的 endurance 表現。 欲延長操作次數，降低 HfO2鐵電層之 Ec 是可行的方案之一，文獻上已有報導將 Hf0.5Zr0.5O2鐵電層摻入 La 元素可以降低 Ec，endurance 可達到 1011次，這是大面積鐵電電容（2000 μm2）下所呈現最佳的 endurance 表現 。 摻雜 Si 元素的 HfO2也是能降低鐵電層 Ec fram 記憶體 之製程，透過鐵電電容面積微縮至 28 μm2，缺陷密度較能掌控的情況下，endurance 預期可達到 1012次 。 抑制金屬電極與 HfO2鐵電層之間可能的介面反應是減少氧空缺的關鍵 ，已有文獻指出在金屬電極沉積後，HfO2鐵電層沉積前，透過適當的 NH3電漿氮化處理可以有效抑制介面反應，使元件免於喚醒與疲乏效應 。

fram 記憶體: 設計或相片軟體需要多少記憶體？

與大部分的隨機存取記憶體（RAM）一樣，由於存在DRAM中的資料會在電力切斷以後很快消失，因此它屬於一種揮發性記憶體（volatile memory）裝置。 若系統緩慢或沒有回應，升級記憶體是改善效能最簡單且經濟實惠的方法之一。 在決定所需記憶體數量時，必須將您的電腦用途、作業系統需求、及所有特別消耗記憶體的軟體都納入考量。 圖十一顯示了從製程與結構的角度提升 endurance 的主要途徑，如圖十一（a）所示，以矽晶半導體基板為例，HfO2鐵電層在回火的過程中會因為結晶成鐵電晶相而使介電常數提高至 25，並於 HfO2／Si fram 記憶體 之間會產生介電常數 3.9 的 SiOx介面層。 根據電位移場（electric displacement field）須保持連續性的特性，鐵電層電場（EF）與介面層電場（EIL）需滿足以下關係式。 FRAM 無限次快速擦寫和非揮發性的特點，令系統工程師可以把現在在線路板上分離的SRAM和EEPROM器件整合到一個FRAM裡，為整個系統節省功耗、成本、空間。

fram 記憶體: 設計

有m條位址線與n條資料線的SRAM，其儲存容量是2m個字元（word），2m×nbit.每個字元的長度至少是64bit。 鉅亨觀點與分析 | 鉅亨網記者、編譯群們 茫茫的訊息海中，讓鉅亨網記者、編譯團隊，幫讀者們解讀新聞事件背後的意涵，並率先點出產業與總經趨勢，為投資人提供最深入獨到的觀點，協助做出更精準的投資決策。 典型應用包括：用FRAM加一個便宜的單片機 來取代一個較貴的SRAM嵌入式單片機和外國EEPROM。 FRAM 的出現使工程師可以運用非揮發性的特術進行多次 高速寫入， 在以前只有EEPROM的情況下，大量數據採集和記錄對工程師來說是一件非常頭疼的事。

fram 記憶體: 淺談鐵電記憶體：如何實現下世代「記憶體內運算」？

例如：唯讀記憶體（Read Only Memory, ROM）、快閃記憶體（Flash）。 搭建自己的處理器的業餘愛好者更願意選用SRAM，這是由於其易用性的工作介面。 沒有DRAM所需的更新周期；位址匯流排與資料匯流排直接存取而不是像DRAM那樣位址、資料訊號共享資料線，通過多路復用器存取。 SRAM通常只需3個控制訊號：Chip Enable , Write Enable 與Output Enable（OE）。 隨後字元線WL載入為高電位，位元線的狀態被載入SRAM的基本單元。 這是透過位元線輸入驅動能力設計的比基本單元相對較弱的電晶體更為強壯，使得位元線狀態可以覆蓋基本單元交叉耦合的反相器的以前的狀態。

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