富士通FRAM铁电存储器MB85RS64VY在汽车安全气囊上的应用详细介绍

富士通FRAM铁电存储器MB85RS64在汽车安全气囊上的应用

铁电存储器FRAM被用在一系列广泛的应用中，其中包括系统、工业自动化、任务关键型应用和汽车系统等。未来几年，汽车的安全系统将会变得更加复杂。推动该趋势的一个主要动力是预期的监管措施，它们将对汽车和稳定控制系统的配售率和成熟度产生影响。

FeRAM应用在汽车安全气囊上具有一些独特的优势

对于“智能”安全气囊而言，设计人员希望部署碰撞时弹力可变的安全气囊。对存储的要求是：频繁记录座位位置以及乘客的重量和存在/实际位置。在维护历史方面，存储器有足够的空间来存储***15–20秒的信息。由于一辆普通汽车通常能够运行30多年，这个存储器应具备较快的写速度、即时非易失性和极高的可读写次数。

FeRAM 具有非易失性，高读写耐久性，快速写入速度和低功耗四大优势。

非易失性

存储的数据不会在掉电时消失

无需电池即可保留数据

高读写耐久性

*** 100 万亿（1014）次读 / 写周期

是 EEPROM 1 亿倍的耐久性

高速写入

无需擦除操作即可覆盖数据

无需等待擦除 / 书写操作

低功耗

无需写入操作的升压电路

写入时间短，写入时功耗***

数据保持时无需电流

FRAM与其它传统存储器的比较

比EEPROM读写速度快30,000倍

比EEPROM擦写次数高出100,000倍

比EEPROM的耗电少200倍

***的防干扰性能

在智能安全气囊系统中，不仅需要在碰撞时存储数据，而且能够存储事故发生前的数据。理想的解决方案是使用一个滚动日志存储碰撞前数据，但实践证明这种方法不适用于浮栅存储器，因为它们的可写次数有限。由于安全气囊模块配有大电容器，而它们存储有充足的电能来启动安全气囊的电能，因此，碰撞发生后可能仍有残余电能足够支持从缓冲器写入数据。但其所能写入的数据量和存储写入速度取决于可用的电量。一个典型的2K字节的浮栅存储器每5ms约可写入4字节，因此，写满整个浮栅存储器可能需要一秒以上时间。

由于拥有极高的可写次数，F-RAM可被用作数据缓冲器。MCU可在运行时将事件持续直接写入 F-RAM。由于F-RAM是一种固有的非易失性存储器，它可以在断电后保存数据。因此，即使主被切断，***一刻的数据也不会遭到损坏。由于数据是被直接写入F-RAM的，因此不需要将***一刻的数据从SRAM传送到EEPROM或闪存等非易失性存储空间。F-RAM不需要系统备用电源来保留***一刻的碰撞数据。

无写时延

为了捕获全部细节，一些事件需要每秒被记录100到 1000次。这给现有基于EEPROM或闪存的记录器带来了挑战。EEPROM采用逐页方式存储数据，在将两页写入EEPROM之间需要数微秒的存储时延，从而限制了数据记录能力。“无延时”写入F-RAM可让系统设计人员以系统总线速度捕获和写入实时数据

凭借同类的非易失性写速度，F-RAM中的高速串行SPI及I2C接口和/或高速并行存取让控制器能够将数据更快地写入F-RAM。此外，低功耗F-RAM 只需其它非易失性存储技术所需总功耗的很小一部分。

高可靠性

EDR的数据可靠性对于实现准确性、耐受性、数据检索以及关键的耐用性目标来说非常重要。由于这种存储空间被用于存储重要的传感器数据，高可靠性和数据完整性对于汽车应用而言是不可或缺的。

FeRAM在汽车环境（包括达到125°C***温度的引擎盖内应用）中出货量已经达到5亿多件，可以说其已经成熟到了足以让汽车客户高枕无忧的程度。

与闪存、EEPROM、电池供电型SRAM和其它类似技术相比，F-RAM可降低系统成本，提升系统效率，降低复杂性，并大幅降低功耗。

富士通FeRAM SPI接口物料（用于高可靠性应用, 符合AEC-Q100可靠性实验标准）