FRAM(強誘電体メモリ)とは？意味をわかりやすく簡単に解説

FRAM(強誘電体メモリ)とは

FRAM(強誘電体メモリ)は、強誘電体薄膜を利用した不揮発性メモリの一種です。電源を切ってもデータが保持されるため、バックアップ電源が不要となり、省電力化に貢献します。また、高速な書き換え速度と高い書き換え耐性を持つことが特徴で、従来のEEPROMやフラッシュメモリの代替として期待されています。

FRAMは、強誘電体と呼ばれる特殊な物質の性質を利用しています。強誘電体は、外部からの電場によって分極の向きを反転させることができ、この分極の向きをデータの0と1に対応させることで、情報を記憶します。この原理により、FRAMは高速かつ低消費電力でのデータ書き換えを実現しているのです。

FRAMは、その優れた特性から、様々な分野での応用が期待されています。例えば、ICカードやRFIDタグ、ウェアラブルデバイス、産業機器など、小型で低消費電力、かつ高速なデータ処理が求められる用途に最適です。さらに、自動車のECU(エンジンコントロールユニット)など、高温環境下での動作が求められる用途にも適しています。

FRAM(強誘電体メモリ)の特性

「FRAM(強誘電体メモリ)の特性」に関して、以下を解説していきます。

• FRAMの動作原理
• FRAMの主な用途

FRAMの動作原理

FRAMは、強誘電体薄膜の分極特性を利用してデータを記憶します。強誘電体は、外部電界の印加によって自発分極の方向を反転させることができ、この分極方向の違いをデータの0と1として記録します。電源を切っても分極状態が維持されるため、不揮発性メモリとして機能するのです。

データの書き込み・読み出しは、強誘電体薄膜に電圧を印加することで行われます。書き込み時には、所望の分極方向に対応した電圧を印加し、分極を反転させます。読み出し時には、微弱な電圧を印加して分極状態を検出し、データを判別します。このプロセスが高速かつ低消費電力で実行できる点がFRAMの大きな特徴です。

FRAMの主な用途

FRAMは、高速書き換え、低消費電力、不揮発性という特性から、様々な分野で利用されています。例えば、ICカードやRFIDタグなどの小型デバイスでは、バッテリーレスでの動作や高速なデータ処理が求められるため、FRAMが適しています。また、スマートメーターやウェアラブルデバイスなど、頻繁なデータロギングが必要な用途にも活用されています。

産業機器や医療機器など、高い信頼性が求められる分野でもFRAMの採用が進んでいます。FRAMは、書き換え耐性が高く、長期間にわたって安定した動作が期待できるため、重要なデータの記録に適しています。さらに、自動車のECU(エンジンコントロールユニット)など、高温環境下での動作が求められる用途にも対応可能です。