在前不久落下帷幕的深圳國(guó)際電子展現(xiàn)場(chǎng),，聚集了大量專業(yè)觀眾的富士通展臺(tái)格外亮眼,，而引發(fā)這場(chǎng)圍觀的“黑科技”之一就是已“上天入地”的鐵電隨機(jī)存儲(chǔ)器(FRAM),。據(jù)富士通展臺(tái)工程師介紹，從要抗宇宙輻射的衛(wèi)星裝置,，到頗接地氣的無電池舒適智能家居設(shè)備，已處處可見這種先進(jìn)非易失性嵌入式存儲(chǔ)技術(shù)的身影。除FRAM外,，在本次展會(huì)上富士通還展示了繼電器Relay、設(shè)計(jì)可追溯管理工具SQTRACER等領(lǐng)先技術(shù)。

　　圖1：深圳電子展富士通展臺(tái),。

　　最具潛力的FRAM應(yīng)用領(lǐng)域是哪些,？

　　FRAM可以說天生傲驕，相較于傳統(tǒng)EEPROM的無延遲高速寫入,、10萬億次高讀寫耐久性,、10年以上數(shù)據(jù)保持時(shí)間、無電池低功耗等特性,，以及優(yōu)于MRAM的抗電磁輻射能力,，使得采用了FRAM的產(chǎn)品也成了高要求、高品質(zhì),、高科技的象征,。FRAM的上述特性可幫助拓展很多應(yīng)有的想象空間，其中低功耗特性已被應(yīng)用到助聽器,、POS機(jī),、水表、氣表等場(chǎng)景中,，高讀寫耐久性,、高速寫入則為太陽(yáng)能、電表,、ATM機(jī)等提供極佳的解決方案,，而高速寫入和數(shù)據(jù)保持的特性使其廣泛進(jìn)入行車記錄、醫(yī)療器械,、PLC等對(duì)嚴(yán)苛應(yīng)用環(huán)境中,。

　　圖2：按FRAM的性能劃分應(yīng)用范圍。

　　富士通還受邀參加了本屆深圳電子展同期舉辦的第九屆中國(guó)國(guó)際醫(yī)療電子技術(shù)大會(huì),。會(huì)上,，富士通電子產(chǎn)品管理部高級(jí)經(jīng)理章堃重點(diǎn)向來賓介紹了FRAM針對(duì)醫(yī)療行業(yè)的優(yōu)勢(shì)特性和應(yīng)用案例，同時(shí)還列舉了富士通FRAM在諸如智能家居,、物聯(lián)網(wǎng),、機(jī)器人、工業(yè)控制等其它領(lǐng)域中的新興應(yīng)用案例,。

　　圖3：富士通產(chǎn)品管理部高級(jí)經(jīng)理張堃

　　“基于我們多年的技術(shù)積累和自主制造能力,，富士通的FRAM是非常具有競(jìng)爭(zhēng)力的，小容量產(chǎn)品在智能卡,、認(rèn)證電子設(shè)備等領(lǐng)域表現(xiàn)出色,，中容量產(chǎn)品已廣泛進(jìn)入到三表、工業(yè)控制,、汽車導(dǎo)航等領(lǐng)域,，大容量產(chǎn)品將持續(xù)在SSD、醫(yī)療器械、電池管理,、助聽器等領(lǐng)域發(fā)力,。所有這些都是我們看好的潛力市場(chǎng)?！闭聢医榻B道,。

　　圖4：按容量劃分FRAM應(yīng)用范圍。

　　如何充分發(fā)揮FRAM特色,？

　　鐵電存儲(chǔ)器（FRAM）產(chǎn)品將ROM的非易失性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)特性和RAM的無限次讀寫,、高速讀寫以及低功耗等優(yōu)勢(shì)合而為一，這使FRAM在以下應(yīng)用領(lǐng)域中具有了較大的優(yōu)勢(shì)：

　　1.頻繁數(shù)據(jù)記錄環(huán)境

　　更高寫入耐性的FRAM允許無任何限制的變更記錄,。任何時(shí)間系統(tǒng)狀態(tài)和數(shù)據(jù)的改變,，都將及時(shí)寫入到存儲(chǔ)器中，這樣可以保證系統(tǒng)可以頻繁存儲(chǔ)最新狀態(tài)和重要數(shù)據(jù),， 防止任何意外導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失,。。

　　2.高噪聲環(huán)境

　　錯(cuò)誤的概率跟窗口的大小成正比,，在劇烈的噪音或功率波動(dòng)情況下,，EEPROM的寫入時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)出現(xiàn)漏洞(以毫秒衡量)，在此期間寫入可能被中斷,，而FRAM的寫入執(zhí)行窗口少于200ns,。

　　圖5：幾乎零延時(shí)的富士通FRAM高速寫入性能演示。

　　3.RFID系統(tǒng)

　　低功耗訪問在RFID系統(tǒng)中至關(guān)重要,，因?yàn)槟茉聪氖桥c距離呈指數(shù)下降的,。在非接觸式存儲(chǔ)器領(lǐng)域里，F(xiàn)RAM提供一個(gè)理想的解決方案,，通過對(duì)射頻發(fā)射機(jī)和接收機(jī)改進(jìn)寫入距離,，降低運(yùn)動(dòng)的靈敏性以及降低射頻功率需求，使需要寫入的應(yīng)用獲得優(yōu)勢(shì),。

　　4.診斷和維護(hù)系統(tǒng)

　　在一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)里,，記錄系統(tǒng)失效時(shí)的操作歷史和系統(tǒng)狀態(tài)是非常寶貴的。由于FRAM具備高耐久性的特點(diǎn),，可以生成一個(gè)理想的系統(tǒng)日志，因而從計(jì)算機(jī)工作站到工業(yè)過程控制等不同的系統(tǒng),，都能從FRAM中獲益,。

　　作為全球領(lǐng)先的ICT提供商，富士通不斷推陳出新,，為市場(chǎng)帶來新產(chǎn)品新技術(shù),。“富士通在FRAM研發(fā)和制造上擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)，從1995年開始量產(chǎn),，16年間已累計(jì)銷售25.8億片F(xiàn)RAM,，并已形成自己的產(chǎn)品特色。一方面富士通的FRAM集成度較高,，性價(jià)比非常有優(yōu)勢(shì),，另一方面富士通有自己的工廠，從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)全方位保證了產(chǎn)品的質(zhì)量,，還有非常重要的一點(diǎn)是：富士通以不斷創(chuàng)新來滿足客戶的不同需求,。”章堃深入分析了富士通的優(yōu)勢(shì)所在,。

　　FRAM成高要求醫(yī)療電子最佳解決方案

　　健康產(chǎn)業(yè)被比爾·蓋茨喻為“未來能超越信息產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)”,，而西方經(jīng)濟(jì)學(xué)家則把它看作是繼IT產(chǎn)業(yè)后的“全球財(cái)富第五波“，這也反映了這一產(chǎn)業(yè)巨大的增長(zhǎng)潛力,。

　　在中國(guó),，醫(yī)療健康產(chǎn)業(yè)已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)近4萬億的市場(chǎng)。這個(gè)市場(chǎng)在過去五年中保持了超過20%的年復(fù)合增長(zhǎng)率,，預(yù)計(jì)在未來五年它的規(guī)模還將翻一倍,，達(dá)到8萬億，接近屆時(shí)中國(guó)GDP的10%,。

　　圖7：2010~2018年醫(yī)療器械增長(zhǎng)趨勢(shì)圖

　　富士通正加速在健康產(chǎn)業(yè)的布局,，主要包括FRAM單體存儲(chǔ)器在醫(yī)療器械中的應(yīng)用、FRAM RFID在醫(yī)療醫(yī)藥中的應(yīng)用,、FRAM認(rèn)證芯片在醫(yī)療醫(yī)藥中的應(yīng)用這三方面,。

　　FRAM是高要求醫(yī)療器械的最佳解決方案，尤其適用于需要非易失性,、頻繁記錄重要參數(shù)和高可靠性的產(chǎn)品,。例如在監(jiān)護(hù)儀的應(yīng)用中，F(xiàn)RAM的高可靠性為儲(chǔ)存設(shè)定參數(shù)提供保障,，F(xiàn)RAM的高速讀寫/高讀寫耐久性可以實(shí)現(xiàn)對(duì)被監(jiān)護(hù)者信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),，F(xiàn)RAM無需電池、大電容的特性使醫(yī)療器械更加節(jié)能環(huán)保,，以上優(yōu)點(diǎn)還被廣泛應(yīng)用于呼吸機(jī),、輸液泵、掃描儀,、有線內(nèi)視鏡等醫(yī)療器械中,。

　　圖8：FRAM在監(jiān)護(hù)儀中的應(yīng)用.

　　鐵電FRAM利用結(jié)晶的分極來保存數(shù)據(jù)，EEPROM則是利用電荷來保存數(shù)據(jù),。由于保存數(shù)據(jù)的原理不同,，F(xiàn)RAM 比EEPROM更加適合應(yīng)用于醫(yī)療醫(yī)藥行業(yè),。比如伽馬線和電子線滅菌易使EEPROM保存的數(shù)據(jù)丟失，而使用了FRAM標(biāo)簽的醫(yī)療設(shè)備,、包裝材料可以直接進(jìn)行滅菌,，標(biāo)簽內(nèi)的數(shù)據(jù)并不會(huì)消失。富士通FRAM RFID在醫(yī)療醫(yī)藥中的應(yīng)用可分為自動(dòng)識(shí)別,、醫(yī)院管理,、放射線耐性、醫(yī)院管理四個(gè)部分,。

　　醫(yī)療醫(yī)藥認(rèn)證是極為嚴(yán)格的檢測(cè),，對(duì)產(chǎn)品要求也較高，而FRAM很好地滿足了這一需求,。需要注意的是,，使用了FRAM的驗(yàn)證芯片需要同時(shí)裝備于電子器械的主體和外設(shè)，驗(yàn)證過程為：首先MCU向驗(yàn)證芯片發(fā)送隨機(jī)數(shù)據(jù),，然后驗(yàn)證芯片進(jìn)行演算,，并將演算結(jié)果加密后對(duì)MCU發(fā)出響應(yīng)，最后由MCU對(duì)主體和外設(shè)的響應(yīng)值進(jìn)行驗(yàn)證,，響應(yīng)值正確就判斷為成功,。在這一過程中加密密鑰是保存在FRAM中的，這有效地保護(hù)了數(shù)據(jù)的安全,。

　　圖9：FRAM在通用驗(yàn)證芯片中的應(yīng)用

　　FRAM RFID技術(shù)助力物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展

　　近年,，萬物互聯(lián)已成全球發(fā)展趨勢(shì)。據(jù)Gartner(高德納咨詢公司)和麥肯錫等調(diào)研機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),，全球連接到互聯(lián)網(wǎng)上的設(shè)備到2020年將超過260億臺(tái),，這意味著萬物互聯(lián)每年將為全球經(jīng)濟(jì)帶來高達(dá)3.9萬億至11.1萬億美元的影響力。隨著聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的增加,，如何使其更加安全,、便捷、節(jié)能逐漸成為人們關(guān)注的焦點(diǎn),。

　　關(guān)于富士通FRAM在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用,，章堃分享道：“日本某知名廠商正研發(fā)新一代的智能馬桶，利用富士通最新的FRAM RFID技術(shù),，實(shí)現(xiàn)了控制器的去電池化,，借助外部極小的能量便可啟動(dòng)控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)馬桶的控制，省去了布線,、換電池的麻煩,。”

　　圖10：FRAM RFID的廣泛應(yīng)用

　　據(jù)章堃透露,，2017年中富士通有望將量產(chǎn)新一代FRAM產(chǎn)品,，集成度更高，會(huì)加入更多邏輯,，集成一些傳感器,，針對(duì)非電池系統(tǒng)，可以替代部分MCU的功能,。新一代產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)信息的收集,，其中一個(gè)非常典型的應(yīng)用例子是電子紙，可用來存儲(chǔ)超市出售商品的各種信息供消費(fèi)者參考,。

　　“FRAM的未來值得期待,，而富士通FRAM新產(chǎn)品同樣值得期待！”他表示,。