FRAM  (254 Angebote unter 28.887.246 Artikeln)Zum Expertenwissen

Der nichtflüchtige Speicher Ferroelectric-Random-Access-Memory, kurz FRAM

Bei einem FRAM-Speicher handelt es sich um einen Speicherchip, der seinen Inhalt auch bei fehlender Stromversorgung behält, also um einen nichtflüchtigen Speicher. Aufgebaut ist der FRAM-Speicher ähnlich wie ein DRAM-Speicher (Dynamic-Random-Access-Memory) mit dem Unterschied, dass der FRAM-Speicher einen Kondensator mit ferroelektrischem Dielektrikum besitzt. Wegen seiner Eigenschaft, Speicherinhalte auch bei nicht anliegender Betriebsspannung beizubehalten, kann der FRAM-Speicher durchaus als Ersatz für beispielsweise EEPROMs oder FLASH-Speicher dienen. Aufgrund seiner anderen Eigenschaften gegenüber diesen Bausteinen bietet er sogar einige Vorteile.

Vorteile von FRAM-Speichern gegenüber anderen Speicherarten

Ebenso wie einige andere Arten von Speicherbausteinen auch, benötigt ein FRAM-Speicher keine anliegende Stromversorgung, um gespeicherte Daten beizubehalten. Ein wesentlicher Vorteil ist auch die Tatsache, dass FRAM-Speicher in vielen Fällen als Ersatz für EEPROM-Speicher dienen können. FRAM-Speicher sind häufig kompatibel mit diesen Bausteinen.

Die Anzahl der möglichen Schreib-Lese-Zyklen ist äußerst hoch. FRAM-Speicher können eine sehr große Anzahl von etwa 10 Milliarden Schreib- und Lesevorgängen erreichen, was eine nahezu unendliche Lebensdauer bedeutet. Eine Schreibzeit von 100 Nanosekunden bedeutet einen sehr schnellen Speicherzugriff, der etwa dem vom SRAM-Speichern entspricht. Im Gegensatz zu vielen anderen Speicherarten arbeiten FRAM-Speicher auch bei relativ großen Temperaturschwankungen noch sehr zuverlässig. Auch bei diesen Temperaturschwankungen können Daten mehr als zehn Jahre gespeichert bleiben.

Einsatzgebiete von FRAM-Speicherbausteinen in der Praxis

Besonders wegen ihrer vergleichsweise hohen Anzahl von möglichen Speicherzugriffen werden diese Speicherbausteine vorzugsweise dort eingesetzt, wo eine hohe Anzahl von Schreibzyklen notwendig ist. Weiterhin erfolgt der Einsatz von FRAM-Speichern oft in der Automobilindustrie oder bei mobilen Geräten und Speichern wie beispielsweise Chipkarten, wo die Speicherchips hohen Belastungen bezüglich der Temperaturen ausgesetzt sind. Aber auch in anderen Einsatzgebieten nehmen die Anwendungsbereiche von FRAM-Speichern zu, ohne dass dies der Anwender bemerkt.

FRAM-Speicher in Mikrocontrollern

FRAM-Speicher wird auch häufiger als Programmspeicher in Mikrocontrollern eingesetzt. Auch hier bietet er gegenüber den sonst hauptsächlich eingesetzten FLASH-Speichertypen die eben genannten Vorteile. Besonders gilt dies dann, wenn diese Mikrocontroller in Entwicklungsumgebungen für die Softwareentwicklung verschiedene Anwendungsbereiche für die Mikrocontroller eingesetzt werden, die eine häufige Änderung der Firmware im Experimentier- bzw. Entwicklungsstadium erfordern.

Gehäuseformen dieser Speicherbausteine

FRAM-Speicher werden heute fast ausschließlich als SMD-Bauteile angeboten. Dies geschieht nicht zuletzt aus Gründen der Miniaturisierung der Bauteile. Gängige Gehäuseformen sind beispielsweise SO-Gehäuse für einfachere Bausteine mit einer geringeren Anzahl benötigter Anschlüsse. Darüber hinaus kommen auch andere Gehäuseformen wie beispielsweise TSSOP-Gehäuse zum Einsatz der Speicherbausteine vor. Nur vereinzelt werden DIL-ICs für die konventionelle Montage auf Leiterplatten eingesetzt.