- 后来者居上，FRAM助力中国高端医疗电子系统关键设计

宽泛的FRAM产品线涵盖SPI、IIC、并行接口，容量向8Mb迈进#e#
       宽泛的FRAM产品线涵盖SPI、IIC、并行接口，容量向8Mb迈进

　　如下图3所示，富士通半导体提供宽泛的FRAM产品，容量从4Kb到4Mb，涵盖SPI和IIC串行接口、并行接口。采用串行接口的FRAM可以替代EEPROM或串行闪存，而采用并行接口的FRAM产品可以代替低功耗SRAM或PSRAM （Pseudo SRAM）。

　　图3.富士通半导体 FRAM产品线涵盖SPI、IIC、并行接口。

　　“唯一的不足是目前的最大容量只能支持到4Mbit，未来富士通半导体还会不断推出更多新品，逐步实现大容量化。我们已经在着手研发8Mb的产品。”松宫正人透露。

　　而在封装方面，目前FRAM基本可以直接替换EEPROM，如下图4所示，FRAM的封装和EEPROM的封装是完全兼容的。

　　图4. FRAM单体存储器封装系列。

　　此外，FRAM的成本问题是所有使用者所关心的一个除了性能以外最重要的因素。FRAM的价格和存储容量相关，容量不同，价格不同。现在FRAM和EEPROM一般的价格差距在2～5倍，而在大容量方面，例如1M～2M的FRAM和EEPROM的价格差距就只有1～2倍，未来随着FRAM的市场不断扩大，其成本会逐渐接近EEPROM，这样FRAM就可被更多的用户接受。

　　另一方面，掌握着从FRAM的研发，设计到量产及封装的整个流程，加上多年的经验，富士通半导体因而能始终保证FRAM产品的高质量和稳定供应。富士通半导体还在低功耗制造工艺上不断创新，进一步降低成本价格，实现大容量化。

　　“在要求高可靠性，高速/高耐久性数据读写，低功耗，抗辐射等这些人命关天的医疗设备中，FRAM将得到100%的应用。” 松宫正人先生表示。

　　实例分享——为医疗电子应用增添实用价值

　　今天，像EEPROM和SRAM这些标准存储器器件已经被广泛应用于医疗设备。而使用FRAM将可能改变普通最终用户和医疗专家对助听器噪声，或是需要更换所用设备中的备用电池而频频抱怨的情况。FRAM产品有助于采集更详尽的数据，提高数据可靠性，还可以改善安全性，提高医疗行业的生产效率。下面将通过实例来讲述使用FRAM带来的好处。

　　图5. FRAM单体存储器在医疗器械领域的应用

　　首先，在CT扫描机中使用FRAM，不用更换电池。早在3、4年前就有设备制造商开始在CT扫描机中使用FRAM。不同的制造商在设备内部使用FRAM的目的是不一样的，目的之一是控制系统以确定什么时候需要对设备进行保养。

　　CT扫描机里面的摄像头和X射线发生器的性能会因为反复使用而恶化，这些元器件必须定期更换。在这些地方，FRAM被用作控制系统的存储器设备，用来记录设备工作了多少小时和受到辐射的数量。FRAM芯片是具有快速写入、高读/写耐久性和耐辐射特性的非挥发存储器，很适合这种苛刻的工作环境。另一方面，FRAM还非常适于在CT中用作扫描回转数，断层扫描信息的存储器。

　　其次，FRAM还被用于病人身旁的监护仪，记录或监控病人的生命体征—心率、脉搏、血压、体温等。这些监护仪存储了病人预先记录的基准信息，可以和最近测量的数据进行对照。如果发生异常情况，监护仪就会发出警报声。

　　“与EEPROM相比，FRAM可以更频繁地写入，设备可以进行更频繁的测量，这样监护仪就能够记录更多的细节信息。FRAM的快速写入能力还意味着，如果突然断电的话，不会丢失数据，因为FRAM可以在系统的供电中断之前，在最短的时间内储存数据。” 松宫正人先生说。

　　第三，当FRAM用于呼吸机（CPAP）中，同样无需后备电池。设备制造商正在考虑将FRAM用于自动CPAP（连续正气道压力）设备，用来跟踪睡眠呼吸暂停。CPAP监控和记录病人在睡眠时的呼吸数据，在需要的时候帮助病人呼吸。

　　松宫正人先生还指出：“目前，自动CPAP使用SRAM存储数据，但使用FRAM就不需要为保存SRAM上的数据所需要的电池。一些CPAP使用EEPROM来储存设备的初始参数，但是使用FRAM存储这些参数并记录数据，连EEPROM也不用了。”

　　最后，在助听器中使用FRAM能够降低更换电池的频率和减少噪声。现在的助听器可以根据每个人的使用情况进行调整以达到最优的性能。制造商用一个记录系统来登记这些信息，相比使用EEPROM来记录信息，使用FRAM可以更快地写入数据，且耗能更少。例如，以同样的频率写入64字节的数据，FRAM的写入速度比EEPROM快20倍，功耗只有后者的1/140，这意味着更换电池的频率更低。

　　FRAM还有另一个独特的优势，那就是能够减少存储器在写入数据时的噪声。EEPROM要使用内部的10V的高电压来擦除和在存储器中写入数据。在写入时，这个高供电电压会在电路中产生噪声，会转换成助听器使用者可以听到的重复噪声。如果使用FRAM，就不需要高电压来擦除和写入数据，这个问题迎刃而解。