FUJITSU SEMICONDUCTOR LIMITED Nomura Fudosan Shin-yokohama Bldg. 10-23, Shin-yokohama 2-Chome, Kohoku-ku Yokohama Kanagawa 222-0033, Japan http://jp.fujitsu.com/fsl/en/ FUJITSU Semiconductor FRAM 铁电随机存储器 FRAM 联系我们 : North and South America FUJITSU SEMICONDUCTOR AMERICA, INC. 1250 E. Arques Avenue, M/S 333 Sunnyvale, CA 94085-5401, U.S.A. Tel: +1-408-737-5600 Fax: +1-408-737-5999 http://us.fujitsu.com/micro/ Asia Pacific FUJITSU SEMICONDUCTOR SHANGHAI CO., LTD. 30F, Kerry Parkside, 1155 Fang Dian Road, Pudong District, Shanghai 201204, China Tel: +86-21-6146-3688 Fax: +86-21-6146-3660 http://cn.fujitsu.com/fss/ Europe FUJITSU SEMICONDUCTOR EUROPE GmbH Pittlerstrasse 47, 63225 Langen, Germany Tel: +49-6103-690-0 Fax: +49-6103-690-122 http://emea.fujitsu.com/semiconductor/ FUJITSU SEMICONDUCTOR PACIFIC ASIA LTD. 2/F, Green 18 Building, Hong Kong Science Park, Shatin, N.T., Hong Kong Tel: +852-2736-3232 Fax: +852-2314-4207 http://cn.fujitsu.com/fsp/ Korea FUJITSU SEMICONDUCTOR KOREA LTD. 902 Kosmo Tower Building, 1002 Daechi-Dong, Gangnam-Gu, Seoul 135-280, Republic of Korea Tel: +82-2-3484-7100 Fax: +82-2-3484-7111 http://www.fujitsu.com/kr/fsk/ 版权所有。 本公司及其子公司与关系企业(下称富士通半导体)保有修改本手册记载内容的权利，恕不另行通知。请贵用户于订购 产品前咨询富士通半导体的销售代表。 本手册记载的信息，诸如功能概要和应用电路示例，仅仅提供给贵用户作为对于富士通半导体器件的使用方法和操作示 例的参考之用;富士通半导体对于本手册所记载的各种信息，包括但不限于产品品质、正确性、功能表现、操作的适当 性或产品是否侵权等，皆不提供任何明示或暗示的保证，亦不负责任何损害赔偿的责任。若贵用户基于本手册记载的信 息，将富士通半导体器件导入或安装于贵用户自行开发的产品或装置内，贵用户应承担所有风险，并就此使用所衍生的 一切损害自行负责。富士通半导体对本手册所载信息、亦或贵客户使用本手册所导致的任何损害概不负责。 本手册内的任何信息，不应视为授与或转让富士通半导体所拥有或自第三方授权而来的专利权、着作权或其他类型之知 识产权，贵用户对上述权利不享有任何产权和利益。就本手册所载信息、或就贵用户因使用该信息而产生或衍生侵害第 三方的知识产权或其他权利的损害赔偿或责任，富士通半导体概不负责。 本手册介绍的产品旨在为一般用途而设计、开发和制造，包括一般的工业使用、通常办公使用、个人使用和家庭使用; 而非用于以下领域的设计、开发和制造:(1)伴随着致命风险或危险的使用，若不加以极高程度的安全保障，有可能直 接造成死亡、人身伤害、严重物质损失或其他损失的使用(包括但不限于核能设备、航空飞行控制、空中交通控制、公 共交通控制、医用维系生命系统、或军事用途的使用)，以及(2)需要极高可靠性的应用领域(包括但不限于海底中转器 和人造卫星)。就贵用户或任何第三方使用产品于上述限制领域内而引起的或衍生的任何损害赔偿或责任，富士通半导体 概不负责。 任何半导体器件存在一定的故障可能性。贵用户应确保对产品、设备和设施采取诸如冗余设计、消防设计、过流防护，其 他异常操作防护措施等安全设计，保证即使在半导体器件发生故障的情况下，也不会造成人身伤害、或财产损失。 本手册内记载的任何关于产品或技术之资讯，应受日本外汇及外贸管理法或美国及其他国家的进出口管理法或管理条例 之管制。贵用户应确保将本手册所载产品及技术资讯办理出口或再出口时，应符合上述一切相关法令。 本手册内记载的所有公司名称、品牌名称和商标名称是各个公司所有之产权。 ©2011-2014 FUJITSU SEMICONDUCTOR LIMITED Printed in Japan AD05-00033-7Z June 2014 编辑 : 销售促进部 FUJITSU SEMICONDUCTOR LIMITED 富士通半导体 非易失性存储器『FRAM』 富士通半导体与追求系统创新的客户共同挑战未来 FRAM的特长 What is FRAM? 非易失性 高读写耐久性 安全 FRAM 高速写入 低功耗 FRAM（Ferroelectric Random Access Memory）是一种融合了在断电的情况下也能保留数据的非易 失性、随机存取两个特长的铁电随机存储器（内存）。FRAM的数据保持，不仅不需要备用电池，而 且与EEPROM、FLASH等传统的非易失性存储器相比，具有优越的高速写入、高读写耐久性和低功 耗性能。富士通半导体在日本实施从芯片研发到批量生产的统一管理，从而保证了产品的稳定供 货和让客户安心的高质量。FRAM领先于其他下一代存储器，由富士通于1999年开始批量生产。 作为世界为数不多的FRAM产品领先供应商，富士通拥有丰富的FRAM量产经验。富士通半导体是 要求高可靠性存储器用户的最佳选择。 了解详细信息，请搜索: FRAM 搜 索 非易失性 FRAM与其它传统存储器的比较 随机存取 高速写入 高读写耐久性 低功耗 FRAM EEPROM FLASH SRAM 非易失性 非易失性 易失性 记忆类型 非易失性 数据写入方法 覆盖式写入 数据写入周期时间 150ns 5ms 10µs 55ns 读写耐久性 1013 106 105 无限次 电荷泵电路 无需 需要 需要 无需 数据保护后备电池 无需 无需 无需 需要 字节单元擦除 + 写入 扇区单元擦除 + 写入 覆盖式写入 FRAM FRAM FRAM产品系列 产品阵容 独立存储器 FRAM产品可分为两个系列。 分别是以SOP/SON等封装产品形式提供的“独立存储器”和FRAM内置的RFID用 LSI以及验证LSI等的“FRAM内置LSI”。 为了最优越、最大限度地发挥其应用,还提供根据客户的要求定制的FRAM内置 LSI产品。 FRAM内置LSI 串行存储器 富士通半导体目前提供独立FRAM存储器有串行I2C对应的4Kbit至1Mbit、SPI对应的16Kbit至2Mbit、以及并行对应的256Kbit至4Mbit 并行存储器 的产品。 RFID用LSI 验证用LSI 定制LSI 容量（bit） 8M/16Mbit Parallel 1.8V-3.3V 8M/16M 量产 新产品说明 4M 与SRAM兼容的非易失性存储器,并行接口4Mbit FRAM新上市 兼容的44引脚TSOP封装, 适用于需要高速记录数据的产业机械、计量仪器和医疗器械等应用。用 FRAM替换SRAM后，由于可以省去后备电池, 有利于大幅度缩小PCB板安装空间面积，节能环保和降低 系统成本。 PCB板安装空间面积比较 4Mbit SRAM+Battery(后备电池) 19 ㎜ SRAM 用 后备电池 19 ㎜ 占板面积减少 50%以上 SRAM ＋ Battery FRAM 25 ㎜ 12 ㎜ 使用中的运行成本 (保养成本) 研发成本(元件成本) SRAM MB85RC1MT 1.8V-3.3V MB85RS1MT 1.8V-3.3V 512K MB85RC512T 1.8V-3.3V MB85RS512T 1.8V-3.3V MB85RC256V 3.3V-5V MB85R1001/2A 3.3V MB85RS256B 3.3V MB85R256F 3.3V 成本 电池成本 FRAM MB85RC128A 3.3V 64K MB85RC64A 3.3V MB85RC64V 5V MB85RS64 3.3V 16K MB85RC16 3.3V MB85RC16V 5V MB85RS16 3.3V 与EEPROM兼容的I2C串行接口1Mbit FRAM新上市 MB85RS64V 5V MB85RC04V 3.3V-5V 4K 成本 MB85RS128B 3.3V 128K 电池交换成本、 电池在库和保养费用等 省去后备电池 , 节约与电池有关的各种费用 由于省去电池 , 目标器件的安装面积减半 I2C 3.3V (I2C 1.8V-3.3V) I2C 5V SPI 3.3V (SPI 1.8V-3.3V) SPI 5V Parallel 3.3V (Parallel 1.8V-3.3V) FRAM应用实例 富士通半导体新开发了I2C串行接口1Mbit FRAM存储器, 现已开始供应产品。 读写耐久性远远超过EEPROM, 可达10万亿次,是需要实时、频繁记录数据的智能仪表、工业控制、计 富士通半导体FRAM具有高速写入性能，保证10万亿次的读写次数，最适用于需要实时记录数据的测量仪表应用。即使电源系统 量仪表、产业机械等用途的最佳存储器选择。铁电FRAM存储器写入时, 不需要擦除操作, 写入时间短, 发生停电或骤降，写入操作中的数据可被完整地保护下来。在如电表等基础生活有关的相关的测量仪表，以及要求有高可靠性的 与相同容量的EEPROM或闪存FLASH相比, 写入操作功耗大幅度降低，客户应用时实现节能和环保。 工业自动化与设备，金融终端等应用中，富士通半导体的FRAM得到了广泛的认可和使用。 EEPROM与FRAM的读写耐久性比较 功耗比较（写入操作） 比较条件 按1次/秒的数据读写频率, 达到读写耐久性保证值所需要的时间 功耗 (μJ) 达到 10万亿次 富士通 FRAM 达到 100万次 通用 EEPROM 11日 100 32万年 时间 比较条件 2Mbit, 串行借口存储器, I2C I/F, 2KByte 写入操作, 1MHz 操作, VDD=3.0V 300 200 3 MB85R4001/2A 3.3V 系统成本 4Mbit FRAM FRAM 44-pin TSOP（II） MB85R4M2T 1.8V-3.3V MB85RS2MT 1.8V-3.3V 1M 256K 存储器部的系统成本比较 目标器件的 存储器部 SRAM 44-pin TSOP（II） 计划中 2M 富士通半导体新开发了并行接口4Mbit FRAM存储器, 现已开始供应产品。该产品采用了与通用SRAM 4Mbit SPI 1.8V-3.3V ES样品供货 0 通用 EEPROM 352μJ 最大降低功耗93% 富士通 FRAM 24μJ OA设备 固态硬盘 SSD 计数﹒参数存储 历史数据记录管理、高速缓冲存储器 娱乐设备 自动取款机 回复历史数据及参数存储 交易数据及历史数据记录 音频、AV设备 通讯设备 回复历史数据及参数存储 重返历史数据及通讯历史存储 测量及分析仪表 FA（工业自动化） 测量及校订数据存储 参数存储及历史数据记录管理 医疗器件﹒医药品 流通追溯 灭菌记录及检验记录存储 运送环境历史数据记录、出货管理 4 FRAM 独立FRAM存储器 FRAM内置LSI 富士通半导体利用FRAM的高速写入、高读写耐久性(多次读写次数)特长,提供RFID用LSI以及应用于电子设备的FRAM内置验证IC产品。 串行接口存储器 串行接口FRAM存储器，与EEPROM/Flash存储器兼容。 FRAM内置RFID用LSI 该系列产品与其它非易失性存储器相比，具有优越的高速写入、高读写耐久性（多次读写次数）、低功耗特长。 富士通半导体HF（高频 ：13.56MHz）和UHF（超高频 ：860-960MHz）FRAM内置RFID LSI产品。 富士通半导体，向国内外的大容量数据携带型无源电子标签（Passive tag）用户多方位提案高速写入、高读写耐久性为特长的 ● I2C接口 FRAM内置RFID用LSI产品。 读写耐久性 （读写次数） 数据保持时间 （保证值） （*1） 产品型号P/N 内存容量 输入电压 工作频率 （MAX） 工作温度 MB85RC1MT 1Mbit 1.8至3.6V 3.4MHz -40至+85℃ 1013（10万亿次） 10年（+85℃） SOP-8 MB85RC512T 512Kbit 1.8至3.6V 3.4MHz -40至+85℃ 1013（10万亿次） 10年（+85℃） SOP-8 MB85RC256V 256Kbit 2.7至5.5V 1MHz -40至+85℃ 10 1万亿次） 10年（+85℃） SOP-8 大容量内置存储单元 ：记录信息于电子标签，实现追溯应用所需的大容量内存单元。 MB85RC128A 128Kbit 2.7至3.6V 1MHz -40至+85℃ 10 1万亿次） 10年（+85℃） SOP-8 读写操作的高耐久性 ：保证最高1万亿次的读/写操作，实现标签的长期使用和重复使用。 MB85RC64A 64Kbit 2.7至3.6V 1MHz -40至+85℃ 1012（1万亿次） 10年（+85℃） SOP-8 符合国际标准 ：富士通半导体RFID LSI产品系列符合ISO15693和ISO18000-3, 6标准。 MB85RC64V 64Kbit 3.0至5.5V 1MHz -40至+85℃ 10 1万亿次） 10年（+85℃） SOP-8 MB85RC16 16Kbit 2.7至3.6V 1MHz -40至+85℃ 10 1万亿次） 10年（+85℃） SOP-8/SON-8 MB85RC16V 16Kbit 3.0至5.5V 1MHz -40至+85℃ 10 1万亿次） 10年（+85℃） SOP-8 MB85RC04V 4Kbit 3.0至5.5V 1MHz -40至+85℃ 1012（1万亿次） 10年（+85℃） SOP-8 12（ 12（ 12（ 12（ 12（ FRAM内置RFID用LSI的目标应用领域 封装类别 FA（工业自动化）、 ● 主要特长 高速数据写入 ：可提高数据写入时的效率。 医疗工具、 公用纺织品 稳定的通信距离 ：低功耗模式写入操作，实现相同的读/写通信距离。 设备维护和资产管理 食品、医药品的 物流历史数据管理 ● RFID用LSI产品简介 内存单元容量 工作频率 通信距离 *1：当操作温度低于 +85℃时，数据保持时间可以延长，详细请参考数据手册。 ● SPI接口 36Byte至256Byte 2KByte至4KByte MB97Rxxxx MB97R803A MB97R804B 9KByte UHF 860-960MHz 3m HF 13.56MHz 50cm 型号P/N 工作频率 内存单元容量 通信规格 串行接口 UHF 860-960MHz UHF 860-960MHz 4KByte ISO/IEC18000-6C EPC C1G2 Ver.1.2.0 ̶ 10年（+55℃） 1010（1百亿次） 4KByte SPI 10年（+55℃） 1010（1百亿次） ̶ 10年（+55℃） 1010（1百亿次） （开发中） ・FRAM 36B （EPC 128bit） ̶ ・FRAM 4KB ・SPI I/F 产品型号P/N 内存容量 输入电压 工作频率 （MAX） 工作温度 MB85RS2MT 2Mbit 1.8至3.6V 25MHz（*2） -40至+85℃ 1013（10万亿次） 10年（+85℃） SOP-8/DIP-8 MB85RS1MT 1Mbit 1.8至3.6V 30MHz（*2） -40至+85℃ 1013（10万亿次） 10年（+85℃） SOP-8 MB85RS512T 512Kbit 1.8至3.6V 30MHz（*2） -40至+85℃ 1013（10万亿次） 10年（+85℃） SOP-8 MB85RS256B 256Kbit 2.7至3.6V 33MHz -40至+85℃ 1012（1万亿次） 10年（+85℃） SOP-8 MB85RS128B 128Kbit 2.7至3.6V 33MHz -40至+85℃ 1012（1万亿次） 10年（+85℃） SOP-8 MB85RS64 64Kbit 2.7至3.6V 20MHz -40至+85℃ 1012（1万亿次） 10年（+85℃） SOP-8 MB97R803A MB85RS64V 64Kbit 3.0至5.5V 20MHz -40至+85℃ 1012（1万亿次） 10年（+85℃） SOP-8 MB97R804B MB85RS16 16Kbit 2.7至3.6V 20MHz -40至+85℃ 1012（1万亿次） 10年（+85℃） SOP-8/SON-8 MB97Rxxxx UHF 860-960MHz （EPC128bit） ISO/IEC18000-6C EPC C1G2 Ver.1.2.0 ISO/IEC18000-6C EPC C1G2 Ver.1.2.0 MB89R118C HF 13.56MHz 2KByte ISO/IEC15693 ̶ 10年（+85℃） 1012（1万亿次） MB89R119B HF 13.56MHz 256Byte ISO/IEC15693 ̶ 10年（+85℃） 1012（1万亿次） MB89R112 HF 13.56MHz 9KByte ISO/IEC15693 SPI 10年（+85℃） 1012（1万亿次） 读写耐久性 （读写次数） 数据保持时间 （保证值） （*1） 封装类别 *1：当操作温度低于 +85℃时，数据保持时间可以延长，详细请参考数据手册。 *2：高速读取模式时，可实现最大 40MHz 操作。 并行接口存储器 并行接口FRAM存储器采用SRAM接口，可容易替换BBSRAM（后备电池SRAM）、伪SRAM（PSRAM）。 读写耐久性 （读写次数） （开发中） MB89R119B 36Byte 1013（10万亿次） 10年（+85℃） TSOP-44 富士通半导体FRAM在IC卡等安全管理用途上有广泛的应用，目前可提供 1百亿次） 10年（+55℃） TSOP-48 应用于电子设备的FRAM内置验证IC产品。该产品最适用于，如打印机、 -40至+85℃ 1010（1百亿次） 10年（+55℃） TSOP-48 多功能打印机主机的外设（墨盒、碳粉盒等）的伪造品的检测鉴别。 150ns -40至+85℃ 10 1百亿次） 10年（+55℃） TSOP-48 3.0至3.6V 150ns -40至+85℃ 1010（1百亿次） 10年（+55℃） TSOP-48 2.7至3.6V 150ns -40至+85℃ 1012（1万亿次） 10年（+85℃） TSOP-28/SOP-28 输入电压 写入周期时间 工作温度 MB85R4M2T 4Mbit（256K×16） 1.8至3.6V 150ns -40至+85℃ MB85R4001A 4Mbit（512K×8） 3.0至3.6V 150ns -40至+85℃ 10 MB85R4002A 4Mbit（256K×16） 3.0至3.6V 150ns MB85R1001A 1Mbit（128K×8） 3.0至3.6V MB85R1002A 1Mbit（64K×16） MB85R256F 256Kbit（32K×8） 10（ 10（ ・FRAM 9KB ・SPI I/F ・FRAM 2KB 封装类别 内存容量 MB89R112 MB89R118C ・FRAM 256B 数据保持时间 （保证值） （*1） 产品型号P/N 时, 数据保持时间可以延长，详细请参考数据手册。 *1：操作温度低于 +55℃（1Mbit 和 4Mbit 产品），+85℃（256Kbit 产品） 5 RFID 传感器 制造加工管理 数据保持时间 （保证值） 读写耐久性 （读写次数） FRAM内置嵌入式验证LSI 通过主机系统和外设之间的激励与响应（Challenge & Response）来进行 验证操作，从而鉴别出授权件或未授权部件（真伪鉴别）。 FRAM验证芯片 FRAM 加密通信 Encryption communication 主体系统 （Key & Data） Logic 加密（Encryption） I2C, SPI, RF等 IP （AES etc.） 验证目标器件 6