Что такое энергозависимая память

Сегнетоэлектрическое ОЗУ

Другое решение проблемы энергонезависимого хранения данных было предложено фирмой Ramtron и получило воплощение в виде микросхем сегнетоэлектрического оперативного запоминающего устройства.

Микросхемы сегнетоэлектрического ОЗУ, подобно микросхемам энергонезависимого ОЗУ, сочетают в себе свойства статического ОЗУ и энергонезависимого хранения данных. Однако технологии производства этих двух типов запоминающих устройств коренным образом различаются, что и определяет различные особенности работы и различные области применения.

Сегнетоэлектрический эффект состоит в способности отдельных материалов сохранять состояние электрической поляризации при отсутствии внешнего электрического поля. Устойчивая поляризация возникает в результате ориентации внутренних электрических диполей в сегнетоэлектрическом материале под действием внешнего электрического поля. Приложение внешнего электрического поля с напряженностью, превышающей определенное пороговое значение, приводит к ориентации внутренних электрических диполей. Изменение направления внешнего поля на обратное приводит к соответствующей переориентации внутренних диполей. Поскольку для поддержания поляризованного состояния материала не требуется наличия внешнего электрического поля, сегнетоэлектрическая ячейка может использоваться для хранения двоичных данных даже при отсутствии электропитания.

В результате проведенных исследований специалистам фирмы Ramtron удалось разработать технологию производства тонкопленочного сегнетоэлектрического материала, совместимую со стандартными технологиями производства полупроводниковых запоминающих устройств. Энергонезависимая ячейка запоминающего устройства представляет собой конденсатор, образованный двумя металлическими электродами и тонкой пленкой сегнетоэлектрика, расположенный между элементами транзистора и слоем металлизации стандартного КМОП-процесса.

Данные, сохраненные в сегнетоэлектрической ячейке запоминающего устройства, могут быть прочитаны при приложении электрического поля к конденсатору. Если направление электрического поля совпадает с ориентацией электрических диполей в ячейке, то через конденсатор протекает определенный заряд. В случае же противоположной ориентации диполей часть энергии уходит на изменение состояния поляризации, что приведет к изменению протекающего заряда. Входящий в состав микросхемы зарядочувствительный усилитель измеряет протекающий заряд и устанавливает на соответствующем выходе сигнал логического 0 или 1.

Поскольку чтение данных связано с принудительной установкой определенного состояния поляризации, то цикл чтения разрушает информацию, сохраненную в ячейке памяти. Поэтому после чтения необходимо восстановить исходные данные. Это осуществляется встроенными цепями регенерации. Цикл регенерации осуществляется аппаратно после каждого чтения и не требует никакого дополнительного управления.

Текущее состояние

Появление и развитие технологии Flash на рубеже 90-х годов вытеснило доминирующие тогда PROM, UF-EPROM, EPROM. А сейчас технология Flash, по оценкам многих специалистов, подходит к пределу физических возможностей. Ее развитие происходит в основном в области усовершенствования структуры ячейки и революции не предвидится. По некоторым оценкам, к 2008-2010 году работы по развитию остановятся, и объем производства Flash-памяти станет падать. Главной причиной этого станет распространение новейших технологий, отличных от Flash и предлагающих, наряду с энергонезависимостью, алгоритм и скорость работы RAM. В последние годы Flash испытывает ощутимый натиск с их стороны.

Вторым наиболее массовым типом памяти является DRAM (Dynamic Random Access Memory). Объем производства Flash и DRAM составляет примерно 15% всего рынка полупроводников. В денежном выражении в 2003 году это составило около $25 млрд (по данным International Data Corp. на ноябрь 2003 года). Технология, которая реально сможет вытеснить Flash и предоставит быстродействие DRAM, принесет большие дивиденды своим владельцам. Поэтому усилия в развитие новых технологий энергонезависимой памяти вкладываются немалые.

Физические принципы, на которых они основываются, существенно отличаются как от тех, что используются в технологии Flash, так и между собой. Ферроэлектрическая память (FRAM — Ferroelectric Random Access Memory) хранит информацию в электрически поляризованном материале. Магниторе-зистивная память (MRAM — Magnetoresistive Random Access Memory) — в магнитных диполях. Память OUM (Ovonic Unified Memory, названа по имени компании-разработчика Ovonix Inc.) в аморфном или кристаллическом состояниях халь-когенидного сплава. Свойства каждой из новых технологий теоретически позволяют использовать память на их основе вместо Flash, DRAM и SRAM одновременно. Именно эти технологии являются наиболее вероятными и перспективными преемниками наиболее распространенных типов запоминающих устройств в ближайшее десятилетие.

Они превосходят Flash по двум основным критериям. Во-первых, алгоритм обращения к памяти и в циклах чтения, и в циклах записи столь же простой и быстрый, как и в стандартной SRAM. А во-вторых, ресурс количества циклов модификации данных хотя и не бесконечен, как у статической или динамической памяти, но достаточен для работы в течение многих лет.

Сегодня еще нельзя сделать однозначный вывод о том, какая технология победит и станет «главным» типом памяти. На основе опубликованной информации мы можем лишь сравнить преимущества и недостатки технологий, сделать предварительную оценку перспективности компонентов на их основе. Претенденты находятся на разных стадиях. Впереди сегодня находится FRAM — компоненты по этой технологии производятся уже более десяти лет. MRAM должна появиться на рынке в этом году. Временные рамки реального появления памяти OUM оценить пока трудно. Компания Ovonix, разработчик технологии, уже несколько раз демонстрировала прототипы запоминающих устройств совместно со стратегическими партнерами Intel, BAE Systems (бывший Lockheed Martin) и STMicroelectronics. Но эффективно проводит внедрение в производство пока только BAE Systems и обещает предоставить образцы предсерийных продуктов в середине 2005 года.

Первый продукт на базе новой памяти

Первым продуктом с новой микросхемой памяти, который планируется к выпуску, является микросхема радиочастотной идентификации (технология UHF RFID). Такие чипы, к примеру, применяются для маркировки товаров при складском учете.

По словам Алексея Хвальковского, директора по разработкам продуктов «Крокус наноэлектроники», «высокая плотность и исключительно низкое энергопотребление этой технологии позволили создать дизайн одного из самых миниатюрных чипов в своем классе». Как пояснили CNews в компании, размеры чипов такого класса обычно измеряются в долях квадратного миллиметра.

Для питания чип использует лишь энергию, получаемую от антенны, и способен получать и передавать информацию стандартному считывающему устройству на расстояние более пяти метров.

Планируется, что первые RFID-чипы, произведенные «Крокус наноэлектроникой», появятся в 2021 г.

Примеры

Постоянная память в компьютере — это определенное место на материнской плате, в котором хранятся:

• Тестовые утилиты, проверяющие правильность работы аппаратной части при каждом запуске ПК.
• Драйвера управления главными периферийными девайсами (клавиатурой, монитором, дисководом). В свою очередь, те слоты на материнской плате, в функции которых не входит включение компьютера, не хранят свои утилиты в ROM. Ведь место ограничено.
• Прогу начальной загрузки (BIOS), которая при включении компа запускает загрузчик операционной системы. Хотя нынешний биос может включать ПК не только с оптических и магнитных дисков, но и с USB-накопителей.

В мобильных гаджетах постоянная память хранит в себе стандартные приложения, темы, картинки и мелодии. При желании пространство для дополнительной мультимедийной информации расширяют с помощью перезаписываемых SD-карт. Однако если устройство используется только для звонков, в расширении памяти нет необходимости. В целом, сейчас ROM есть в любой бытовой технике, автомобильных плеерах и прочих девайсах с электроникой.

Технология изготовления и принципы работы

В настоящий момент микросхемы nvSRAM производятся по 0,8-микронной технологии с двумя слоями поликремния и двумя слоями металлизации. Энергонезависимое хранение данных осуществляется благодаря дополнительному слою кремний — нитрид — окисел — кремний. Кроме того, в состав микросхемы входят высоковольтные МОП-транзисторы, предназначенные для генерации повышенных напряжений, необходимых в процессе записи данных в ЭППЗУ.

Входящее в состав микросхемы статическое ОЗУ построено на основе четырехтранзисторных ячеек памяти с высокоомными нагрузочными элементами. Это позволило обеспечить высокую плотность размещения элементов ОЗУ на кристалле и высокое быстродействие запоминающего устройства, достигающее 25 нс.

Энергонезависимое хранение данных осуществляется при помощи двух элементов ЭППЗУ, интегрированных в каждую ячейку статического ОЗУ. Благодаря использованию дифференциального метода была обеспечена возможность продолжительного и надежного сохранения данных в широком температурном диапазоне.

Во всех выпускаемых на настоящий момент микросхемах nvSRAM сохранение данных в область ЭППЗУ осуществляется параллельно для всех ячеек памяти. В результате полное время сохранения данных в энергонезависимом ЭППЗУ не превышает 10 мс при наихудших условиях. Сохранение данных в энергонезависимой памяти осуществляется в два этапа:

На первом этапе происходит полная очистка области ЭППЗУ путем подачи на нее отрицательного напряжения порядка –10 В. На этом этапе элементы ЭППЗУ остаются отключенными от соответствующих элементов ОЗУ.

На втором этапе, после полной очистки области энергонезависимой памяти, элементы ЭППЗУ и ОЗУ соединяются, и осуществляется сохранение данных путем подачи импульса программирования напряжением более 12 В.

Напряжения стирания и программирования вырабатываются встроенными преобразователями напряжения и их значения определяются внутренними источниками опорного напряжения, обеспечивающими высокую стабильность выходных напряжений в широком диапазоне температур и напряжений питания.

Восстановление данных из области ЭППЗУ при включении питания микросхемы также осуществляется параллельно для всех ячеек памяти и в два этапа. На первом этапе происходит полная очистка области ОЗУ. Затем элементы ЭППЗУ и ОЗУ соединяются и происходит копирование данных из ЭППЗУ в ОЗУ. При этом на программирующих затворах ячеек ЭППЗУ поддерживается строго нулевой потенциал, что позволяет избежать какого-либо влияния цепей программирования на процесс восстановления данных.

Восстановление данных в ОЗУ всегда происходит автоматически при подаче питания на микросхему. В случае необходимости процесс восстановления может быть инициализирован программно путем подачи на микросхему специальной последовательности команд.

Некоторые микросхемы nvSRAM содержат также встроенный датчик напряжения питания, обеспечивающий автоматическую инициализацию цикла сохранения данных в ЭППЗУ при снижении напряжения питания.

Проблема времени в компьютере

В первых компьютерах не было микросхемы RTS (Real Time Clock, часы реального времени).

Это было неудобно, и потом ее начали устанавливать.

Проблема, которая возникла с RTC в самом начале, заключалась в том, что компьютер работает не 24 часа в сутки. Он включается пользователем в начале рабочего дня и выключается в его конце. Пока компьютер был включен, он «помнил» время, как только его выключали, он время «забывал».

Каждый раз устанавливать время заново было бы очень неудобно. Неудобно было бы и каждый раз возобновлять и другие системные настройки (тип винчестера, источник загрузки и другие). Поэтому придумали встроить в общий корпус микросхему RTC, которая помнила не только время, но и все настройки BIOS Setup, и источник питания – батарею гальванических элементов.

Ячейки памяти RTC представляли собой, по сути, оперативную память (RAM). Такую память также отнесли к энергонезависимой, так как она не зависела от источника внешнего напряжения. Она была энергонезависимой до тех пор, пока встроенная батарея не «садилась». Такая память была сделана на основе КМОП структур, поэтому потребляла в статическом режиме (режиме хранения) очень небольшой ток, порядка единиц микроампер.

Поэтому встроенной батареи хватало на несколько лет. После чего весь модуль подлежал замене. Существовали конструкции материнских плат с разъемом под такой модуль. И можно было легко выполнить его замену. Но затем технический прогресс продолжил свой неумолимый бег. Число микросхем на материнской плате уменьшалось, а степень их интеграции увеличивалась.

В конце концов пришли к чипсету (набору микросхем), состоящему из 1-2 корпусов, который включал в себя почти все подсистемы материнской платы.

Встраивать в тот же корпус (куда напихано уже много всего) еще и источник напряжения посчитали нецелесообразным.

Такой корпус имеет много выводов. Установка его в разъем усложнила бы конструкцию, увеличила бы ее стоимость и снизила бы надежность.

Поэтому источник питания (3 V литиевый элемент) стали устанавливать отдельно. Это упростило и удешевило плату, так как теперь надо менять только элемент, а не все сразу. Следует отметить, что вначале в качестве источника резервного питания использовались никель-кадмиевые аккумуляторы.

После длительной эксплуатации они могли потечь. И вытекший электролит мог повредить проводники материнской платы. Современные литиевые элементы не текут даже при очень глубоком разряде.

Технология изменилась, но название структуры, хранящей настройки BIOS Setup, осталось прежним – NVRAM. Но теперь, в строгом смысле, она не является энергонезависимой. Ведь ее «энергонезависимость» обеспечивается внешним источником напряжения.

Напомним, что первым признаком того, что элемент 2032 исчерпал свой ресурс, является сброс времени и даты при включении компьютера. Напряжение свежего элемента составляет величину около 3,3 В. По мере истощения его ЭДС падает. И, как только оно снизится (ориентировочно) менее 2,8 В, структура, хранящая настройки, «забудет» их. Заряду литиевые элементы не подлежат.

FRAM. Память на ферроэлектрических конденсаторах.

Архитектурно ячейка FRAM построена так же, как в динамической памяти, — это пара «транзистор — конденсатор» (см. рис. 4). Но в качестве диэлектрика конденсатора в ячейке FRAM используется ферроэлектри-ческий материал. Когда к обкладкам конденсатора приложено постоянное напряжение, ферроэлектрик поляризуется очень быстро (около 1 наносекунды) и, после снятия напряжения, сохраняет поляризацию очень долго.

Полярность заряда конденсатора определяет логические «0» или «1». При чтении ко всем ячейкам байта (слова) прикладывается напряжение одинаковой полярности, и измеряется ток. Наличие или отсутствие тока при чтении интерпретируется как двоичная информация. Чтение FRAM-ячейки разрушает данные, поэтому после идентификации значения автоматически включается цикл регенерации для ячеек, энергия на реполяризацию которых затрачивалась. Механизм регенерации полностью скрыт. Контроллеру, обращающемуся к памяти, достаточно выполнять алгоритм, аналогичный обращению к SRAM, и выдерживать временные диаграммы, специфицированные в описании FRAM-компонента. Крайне малые значения тока утечки и емкости конденсаторов делают FRAM самой экономичной технологией по энергопотреблению.

Иерархическая пирамида компьютерной памяти

Существует определенная иерархия компьютерной памяти. Место определенного вида памяти в ней означает ее «удаленность» от процессора. Чем «ближе» та или иная память к процессору, тем она, как правило, быстрее. Перед нами иерархическая пирамида компьютерной памяти, которая заслуживает подробного рассмотрения.

Вершиной пирамиды является регистр процессора. За ним следует кеш-память первого (L1) и второго уровня (L2) Оперативная память делится на: физическую и виртуальную И кеш, и оперативная память являются временными хранилищами информации Далее идут постоянные хранилища информации: ПЗУ/BIOS; съемные диски; удаленные накопители (в локальной сети); жесткий диск Подножие пирамиды образуют устройства ввода, к которым относятся: клавиатура; мышь; подключаемые медиаустройства; сканер/камера/микрофон/видео; удаленные источники; другие источники

Процессор обращается к памяти в соответствии с ее местом в иерархии. Информация поступает с жесткого диска или устройства ввода (например, с клавиатуры) в оперативную память. Процессор сохраняет сегменты данных, к которой нужен быстрый доступ, в кеш-памяти. В регистре процессора содержатся специальные инструкции. К рассмотрению кеш-памяти и регистра процессора мы еще вернемся.

Библиотека

Работа с памятью EEPROM осуществляется с помощью библиотеки, которая была специально создана для Ардуино. Главными являются способность к записи и чтению данных. Библиотека активируется командой #include EEPROM.h.

Далее используются простые команды:

• для записи – EEPROM.write(address, data);
• для чтения – EEPROM.read(address).

В данных скетчах: address – аргумент с данными ячейки, куда вносятся данные второго аргумента data; при считывании используется один аргумент address, который показывает, откуда следует читать информацию.

Описание памяти EEPROM

Arduino – это целое семейство различных устройств для создания электронных проектов. Микроконтроллеры очень удобны для использования, доступны к освоению даже новичку. Каждый микроконтроллер состоит из платы, программ для обеспечения работы, памяти. В этой статье будет рассмотрена энергонезависимая память, используемая в Arduino.

Ардуино предоставляет своим пользователям три типа встроенной памяти устройств: стационарное ОЗУ (оперативно-запоминающее устройство или SRAM — static random access memory) – необходимо для записи и хранения данных в процессе использования; флеш-карты – для сохранения уже записанных схем; EEPROM – для хранения и последующего использования данных.

По теме: Скачать библиотеку EEPROM

На ОЗУ все данные стираются, как только происходит перезагрузка устройства либо отключается питание. Вторые две сохраняют всю информацию до перезаписи и позволяют извлекать ее при необходимости. Флеш-накопители достаточно распространены в настоящее время. Подробнее стоит рассмотреть память EEPROM.

Аббревиатура расшифровывается, как Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory и в переводе на русский дословно означает – электрически стираемая программируемая память только для чтения. Производитель гарантирует сохранность информации на несколько десятилетий вперед после последнего отключения питания (обычно приводят срок в 20 лет, зависит от скорости снижения заряда устройства).

При этом нужно знать, что возможность перезаписи на устройство ограничена и составляет не более 100 000 раз. Поэтому рекомендуют аккуратно и внимательно относиться к вносимым данным и не допускать перезаписи лишний раз.

Объем памяти, в сравнении с современными носителями, очень небольшой и разный для различных микроконтроллеров. Например, для:

• ATmega328 – 1кБ
• ATmega168 и ATmega8 – 512 байт,
• ATmega2560 и ATmega1280 – 4 кБ.

Так устроено потому, что каждый микроконтроллер предназначен для определенного объема задач, имеет разное количество выводов для подключения, соответственно, необходим разный объем памяти. При этом такого количества достаточно для обычно создаваемых проектов.

Для записи на EEPROM требуется значительное количество времени – около 3 мс. Если в момент записи отключается питание, данные не сохраняются вовсе либо могут быть записаны ошибочно. Требуется всегда дополнительно проверять внесенную информацию, чтобы избежать сбоев во время работы. Считывание данных происходит гораздо быстрее, ресурс памяти от этого не снижается.

Применение статической памяти

Встроенная в чип статическая память применяется:

• как оперативная память или кэш-память в 32-битных микроконтроллерах;
• как основная кэш-память в мощных процессорах, например, семейства Х86;
• в интегральных схемах специального назначения (ASIC);
• в программируемых пользователем вентильных матрицах (FPGA);
• в программируемых логических интегральных микросхемах (ПЛИС, CPLD).

Кроме того, статическая энергозависимая память используется:

• в научных и промышленных подсистемах, в автомобильной электронике;
• в персональных компьютерах, маршрутизаторах и периферийном оборудовании в качестве внутренней кэш-памяти процессора и буфера жесткого диска или маршрутизатора;
• в жидкокристаллических дисплеях (LCD-дисплеях) и принтерах для хранения отображаемого или печатаемого изображения.

Физическое исполнение

Чтобы вы лучше могли познакомиться с постоянной памятью, расскажу больше о ее конфигурации и свойствах:

• Физически представляет собой микросхему со считывающим кристаллом, если входит в комплект компьютера, к примеру. Но бывают и самостоятельные массивы данных (компакт-диск, грампластинка, штрих-код и т. д.).
• ПЗУ состоит из двух частей «А» и «Э». Первая — диодно-трансформаторная матрица, прошиваемая при помощи адресных проводов. Служит для хранения программ. Вторая предназначена для их выдачи.
• Схематически состоит из нескольких одноразрядных ячеек. При записи определенного бита данных выполняется запайка к корпусу (ноль) или к источнику питания (единица). В современных устройствах схемы соединяются параллельно для увеличения разрядности ячеек.
• Объем памяти варьируется от нескольких килобайт до терабайт, в зависимости от того, к какому устройству она применена.

Что обозначают цифры в маркировке литиевого элемента?

В заключение отметим, что первые две цифры маркировки элемента (20) определяют его диаметр в миллиметрах.

Вторые две – его емкость (способность отдать определенное количество энергии).

Чем больше цифра, тем больше емкость и тем толще элемент. Типовое значение емкости элемента 2032 – 225 мА/ч (миллиампер-часов), элемента 2025 – 160 мА/ч.

Следует отметить, что это максимальные значения. Реальные цифры зависят от сопротивления нагрузки и окружающей температуры. Чем больше сопротивление нагрузки и выше температура (разумеется, до известных пределов), тем больше эквивалентная емкость. Т.е. тем дольше элемент будет питать энергией нагрузку. При пониженной окружающей температуре элемент «садится» быстрее.

Литиевые элементы – очень хорошие источники энергии.

У них высокие показатели удельной энергии, т.е. большое соотношение «энергия/вес» и очень небольшой саморазряд (менее одного процента в год). У свинцовых кислотных аккумуляторов, например, эти показатели гораздо хуже.

С вами был Виктор Геронда.

До встречи на блоге!

Запись целых чисел

Запись целых чисел в энергонезависимую память EEPROM осуществить достаточно просто. Внесение чисел происходит с запуском функции EEPROM.write(). В скобках указываются необходимые данные. При этом числа от 0 до 255 и числа свыше 255 записываются по-разному. Первые вносятся просто – их объем занимает 1 байт, то есть одну ячейку. Для записи вторых необходимо использовать операторов highByte() высший байт и lowByte() низший байт.

Число делится на байты и записывается отдельно по ячейкам. Например, число 789 запишется в две ячейки: в первую пойдет множитель 3, а во вторую – недостающее значение. В итоге получается необходимое значение:

3 * 256 + 21 = 789

Для воссоединения» большого целого числа применяется функция word(): int val = word(hi, low). Нужно читывать, что максимальное целое число для записи – 65536 (то есть 2 в степени 16). В ячейках, в которых еще не было иных записей, на мониторе будут стоять цифры 255 в каждой.

Запись чисел с плавающей запятой и строк

Числа с плавающей запятой и строк – это форма записи действительных чисел, где они представляются из мантиссы и показателя степени. Запись таких чисел в энергонезависимую память EEPROM производится с активацией функции EEPROM.put(), считывание, соответственно, – EEPROM.get().

При программировании числовые значения с плавающей запятой обозначаются, как float, стоит отметить, что это не команда, а именно число. Тип Char (символьный тип) – используется для обозначения строк. Процесс записи  чисел на мониторе запускается при помощи setup(), считывание – с помощью loop().

В процессе на экране монитора могут появиться значения ovf, что значит «переполнено», и nan, что значит «отсутствует числовое значение». Это говорит о том, что записанная в ячейку информация не может быть воспроизведена, как число с плавающей точкой. Такой ситуации не возникнет, если достоверно знать, в какой ячейке какой тип информации записан.

Преимущества технологии и сферы применения

Резистивная память (ReRAM) – одна из разновидностей энергонезависимой, то есть позволяющей сохранять данные при отсутствии питания, памяти. Для хранения и считывания информации из такой памяти используется изменение сопротивления ячейки.

Одно из приоритетных направлений использования ReRAM – системы искусственного интеллекта. Энергонезависимая магнитная память является перспективным кандидатом на построение нейроморфных систем –систем ИИ, по своей топологии наиболее приближенным к нейронным сетям мозга. Это является приоритетным направлением российской микроэлектроники, которое явным образом закреплено в «Национальной стратегии развития искусственного интеллекта на период до 2030 года».

Согласно прогнозам международных экспертов, рынок микроэлектроники для искусственного интеллекта в 2024 г. превысит $100 млн и увеличится в более чем 60 раз к 2029 г. Основные драйверы роста этого рынка – беспилотные автомобили, системы промышленной электроники и мобильные устройства.

Помимо энергоэффективности, другим важным преимуществом новой памяти, как отмечают в «Крокус наноэлектронике», является устойчивость чипов к негативному воздействию среды, в частности, высоких температур. Это создает дополнительные перспективы ее применения в высоконадежной электронике, включая медицинскую технику.

Выводы и заключение

О назревающей революции в области запоминающих устройств говорится уже несколько лет. По всей видимости, в ближайшие год-два мы все же станем свидетелями прорыва, который даст новые идеи в первую очередь разработчикам. На протяжении десятилетий инженеры привыкли разделять постоянную и оперативную информацию между разными компонентами, использовать разные алгоритмы манипуляции с ними. Теперь типовые решения должны быть переработаны. С распространением универсальной памяти открываются новые возможности для построения экономичных, малогабаритных и более надежных устройств.

На основании собранного материала автор заключает, что в ближайшие годы FRAM останется лидером среди трех наиболее перспективных технологий энергонезависимой памяти. Несколько оснований для такого вывода:

• Отработанная в течение многих лет технология, уже избавившаяся от «детских болезней».
• Признание производителями интегральных компонентов, и в еще большей степени их потребителями — производителями сложных готовых электронных приборов, подтвержденное многими десятками миллионов установленных FRAM.
• Невысокая стоимость производства и, как следствие, доступность для широкого применения.
• Отличные эксплуатационные и технические характеристики: низкое энергопотребление, высокое быстродействие и ресурс, устойчивость к жестким условиям эксплуатации. Все, что ограничивает до сих пор область применения FRAM — это небольшой максимальный объем и скорость, недостаточная для конкуренции с синхронной статической и динамической памятью. Успехи последних разработок позволяют предположить, что эти характеристики будут существенно улучшены в течение
• года.

Ближайшим конкурентом FRAM будет MRAM. Кроме более высокого энергопотребления анонсированные компоненты MRAM имеют сходные характеристики, а по быстродействию превосходят доступные сейчас компоненты FRAM. Пока трудно судить об их стоимости, автору не удалось обнаружить сведения о возможном уровне цен компонентов, которые должны появиться в этом году.

В отличие от корпорации Ramtron, сконцентрировавшей практически «в одних руках» сотни патентов на элементы технологии фер-роэлектрической памяти, работы по MRAM ведут несколько крупных разработчиков. Каждый из них владеет частью знаний и патентов. Ряд производителей (NEC, Toshiba, Cypress, Infineon и др.) приобрели лицензии на внедрение технологии. Таким образом, можно ожидать, что компоненты MRAM от разных производителей будут иметь различающиеся характеристики. По крайней мере, первое время мировой объем производства компонентов MRAM будет разделен в силу высокой конкуренции между производителями, и это не благотворно скажется на уровне стоимости.

Политика лицензирования, проводимая Ramtron, предполагает использование технологии лицензиатами только для создания встроенных массивов памяти и невозможность поставки микросхем памяти как законченных функциональных устройств. Это дает корпорации возможность сконцентрировать весь объем производства, снизить издержки, регулировать и поддерживать эффективный уровень цен.