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在風譎云詭的存儲市場獨辟蹊徑，富士通用二十年時間完美布局嵌入式系統存儲

2019-11-01 13:00:01 富士通

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全球內存市場幾年前價格瘋漲對于IT產業業者大概仍然心有余悸！隨著這場“芯片戰
爭”的硝煙而起的是，中國存儲行業海量投資的相關產線紛紛上馬，并預計在今年逐漸
開花結果，即將可能形成中美韓三國爭霸的局面，存儲產業未來的風云變幻也將更加風
譎云詭。特別是隨著5G部署落地、人工智能、大數據和物聯網的普及，數據存儲已經
進入長期向上穩定增長的通道。根據預測，2023年人類數據的產生將會超過103個
ZB(數據單位量級GB\TB\PB\EB\ZB)！

在存儲技術領域，低容量密度的嵌入式系統關鍵數據存儲一直似乎風平浪靜，其中利用鐵電晶體的鐵電效應實現數據存儲的FRAM技術波瀾不驚的從一個小眾產品變成覆蓋幾乎絕大部分應用領域的存儲技術。在1980年代首個試驗成功的FRAM電路問世，其通用功能就被認為可以取代DRAM、SRAM和EEPROM等常規存儲器，從早期Ramtron、Celis半導體、Hynix、Macronix、英飛凌、三星、三洋、TI、東芝等諸多豪強入局“廝殺”，到如今“剩者為王”的少數FRAM大廠并存，FRAM技術在過去數十年的競爭中不斷突破與發展，最終逐漸登上主流行業與應用的“C位”！

富士通半導體，正是業界知名的FRAM方案提供商之一。在不久前的一次采訪中，富士通電子元器件(上海)有限公司產品管理部總監馮逸新告訴筆者：“富士通FRAM的優勢總結起來就是一組數據：10兆次、20年、37億顆！10兆次代表了富士通FRAM產品本身性能優異的高讀寫耐久度，20年則是富士通專注FRAM、成功量產與不斷創新的寶貴經驗，37億顆表示了量產以來的累計出貨量。毫無疑問，富士通FRAM正在廣泛賦能各行各業的創新應用！”

深耕計量領域，FRAM賦能八千萬表計產品

工業領域可以說是富士通FRAM的“傳統優勢項目”，從早期發力工業三相電表、特殊產業設備，到現在“尋常百姓家”隨處可見的水電氣熱等智能表計，富士通FRAM具有競爭力的性價比優勢，進一步加速其推廣至更廣泛的工業應用。“FRAM鐵電存儲器在智能電表行業已經作為標準存儲器被廣泛采用，其高達10兆次的數據讀寫耐久度確保了電表的數據可靠性，以1秒寫入一次數據計算，智能電表的使用壽命可長達10年，”馮逸新向筆者透露，“富士通FRAM面向全球電表客戶累計交貨8千萬片，在中國與海外市場的占有率非常高，已經被威勝集團、Itron、林洋能源、海興電力、西門子等業界主流的電表供應商所采用。”

與此同時，富士通FRAM也逐漸打入無錫聚成、浙江威星、EMERSON、E+H、TEPLOKOM等全球范圍的智能水氣儀表主要供應商，成為準確記錄和存儲關鍵數據的標準元件。與電表直連電源不一樣的是，水氣表的解決方案必須依靠電池供電，因此功耗成為了關鍵。富士通FRAM擁有工作電流小、功耗低的優勢，在解決方案中采用FRAM意味著電池可以小型化，而且能延長電池壽命，簡化電路系統設計，降低整體BOM成本。

圖1：富士通FRAM逐漸被全球范圍的智能水氣儀表供應商采用

針對嚴苛環境下的特殊工業應用，富士通還在2018年推出了工作溫度低至零下55℃的FRAM鐵電存儲器MB85RS64TU，進一步延伸以往零下40℃產品的極限低溫，維持在該特性上遠超競爭對手的優勢。可以說，這款產品特別適用于在極寒地區挖掘天然氣與石油資源的設備，以及測量設備、流量計及特殊機器人等，成為了富士通探索極端應用場景的一次重大突破！

IoT存儲器風口之爭，FRAM這些特性成為關鍵

隨著萬物互聯時代的到來，物聯網對終端設備的數據存儲能力提出了全新的挑戰，如確保數據可靠、數據快速讀寫以及超低運行功耗等，存儲器產品又一次遇上了風口！當被問及FRAM在IoT領域的應用時，馮逸新稱：“FRAM在IoT中很重要的一個應用是RFID，FRAM RFID具有耐輻射性、低功耗與快速讀寫的三大顯著優勢，可以確保IoT應用中數據的可靠性，富士通正在RFID行業與全球領先的標簽/inlay 制造商開展緊密合作。”

圖2：富士通FRAM RFID產品系列，賦予嵌入式設備全新價值

值得一提的是，富士通FRAM RFID技術作為物流庫存管理中替代條形碼的最優解決方案而廣為人知。類似的如零售行業中采用FRAM RFID技術的電子紙，僅在顯示數據改寫時才消耗電能，因此不需要電池就可直接驅動，這正是FRAM低功耗的優勢！

另外，由于富士通FRAM RFID具備抗輻射性，在醫療領域需要放射線殺菌的應用場景中具備突出的優勢。醫藥品、生化制劑、血漿制劑、醫療器材等在嵌入FRAM RFID后，能夠追溯整個產品的放射線殺菌過程，幫助醫藥產品的管理更加高效和安全。馮逸新總結道：“在要求高可靠性、抗輻射等高端醫療設備中，FRAM有著近乎100%的應用，并不斷拓展新的技術！”

高溫特性獲得突破，汽車關鍵信息存儲獲青睞

2017年開始，富士通先后推出適用于汽車電子應用的FRAM產品MB85RS256TY、MB85RS128TY、MB85RS64VY 和MB85RS2MTY，這幾款器件可在高達125℃的高溫環境下運作，專為汽車產業和安裝有電機的工業控制設備而打造，并在同年驗證通過了嚴苛的汽車行業AEC Q100標準規范。

圖3：富士通率先推出工作溫度達125℃的車規級FRAM產品

馮逸新稱：“汽車產業正在經歷史上最大幅度的轉型，一方面是新能源汽車的普及，另一方面則在于自動駕駛技術的突破。這兩款FRAM產品是針對汽車產業變革而嘗試突破的創新產品，富士通研發人員從內部回路開始重新設計，使得產品工作溫度范圍擴大至-40~125℃，進一步提高了產品的可靠性。”

新能源汽車與自動駕駛技術的發展，要求車載電子控制系統對于存取各類傳感器數據的需求持續增加，因此高效能非易失性內存技術的需求愈發凸顯。FRAM擁有高速隨機存取、高讀寫耐久度、非易失性等優勢，可完美適配此類應用。富士通車規級FRAM產品可支持如胎壓監測（TPMS）、安全氣囊數據儲存、事故數據記錄器（EDR）、電池管理系統（BMS）、汽車駕駛輔助系統（ADAS）及導航與信息娛樂系統等應用中實時且持續的數據儲存。經過僅僅兩年時間的市場推廣，富士通車規級FRAM產品就成功打入了東風、金龍、宇通、上汽通用五菱、華晨寶馬、一汽、御捷、江淮、奇瑞等整車廠的諸多Tier-1、Tier-2供應鏈，市場表現十分出色！

FRAM與NRAM、ReRAM并舉，富士通差異化市場競爭策略

事實上，除了以上領域富士通FRAM已經廣泛應用在更多的領域，包括醫療、工業等等。為滿足更多差異化應用需求，富士通近年來還投入開發與試產下一代高性能存儲產品——納米隨機存儲器NRAM及可變電阻式隨機存取內存ReRAM。前者兼具FRAM的高速寫入、高讀寫耐久性，又具備與NOR Flash相當的大容量與造價成本并實現很低的功耗，富士通NRAM的第一代產品、16Mbit的DDR3 SPI接口產品最快將于2020年底上市；后者已經成功推向市場并量產，首款8Mbit的MB85AS8MT一大特色是極低的平均電流，在5MHz工作頻率下僅需0.15mA讀取數據，這讓需透過電池供電且經常讀取數據的裝置能達到最低功耗。“簡略地講，FRAM用于數據記錄；ReRAM可替代大容量EEPROM；NRAM 用于數據記錄和電碼儲存，還可替代NOR Flash。” 馮逸新總結道。擅長以差異化獨特性能產品打市場的富士通即將建立更完善的嵌入式系統存儲產品陣列，勢必將在存儲行業再次快速拓展新局面。

關鍵詞：富士通嵌入式系統