FRAM

FRAM (FeRAM, Ferroelectric RAM) on tietokoneen muistityyppi, joka on samankaltainen kuin vanhemmat EEPROM- ja flash-muistit. FRAM saa nimensä ferrosähköisestä kiteestä, joka toimii muistin haihtumattomana osana. Tallennukset kuluttavat kuitenkin kidettä, joten tarpeeksi monesti sinne kirjoitettaessa se ei enää pidä tilaansa. Muistiin voidaan kuitenkin kirjoittaa noin 10 miljardia kertaa ja vaikka kide menettää haihtumattomuutensa, sitä voidaan käyttää sen jälkeen vielä RAM-muistina.^[1]

FRAM tarjoaa parhaat puolet molemmista RAM- ja ROM-muisteista. Kuten flash-muistia, FRAM:ia voi käyttää datan tallentamiseen ilman sähköä, sillä se säilyttää tiedon ilman käyttöjännitettä. Kuitenkin datan kirjoitus- ja lukunopeudet ovat lähempänä SRAM-muistia kuin hitaampaa flash-muistia.^[2]

FRAM-muistitekniikan pohjana oleva ferrosähköinen ilmiö havaittiin ensimmäisen kerran 1921, ja 1950-luvulla tehtiin ensimmäiset yritykset valmistaa ferrosähköisiä muisteja paksujen keramiikkafilmien avulla, mutta näitä ei saatu koskaan toimimaan.^[3] FRAM-muisteilla on yhteisiä piirteitä muinoin tietokoneissa käytetyn ferriittirengasmuistin kanssa.^[2] Suurimman osan nykyisestä FRAM-tekniikasta on kehittänyt vuonna 1984 perustettu Ramtron-yhtiö.

Ferrosähköisen kiteen varastointitila perustuu vapaiden atomien tiloihin kiteellä. Vapailla atomeilla kiteessä on vain kaksi stabiilia tilaa, 1 ja 0.^[4] Kun tila muuttuu esimerkiksi 1:stä 0:ksi, sen pitämiseen ei tarvita sähköä. Jos siitä katkaistaan virta, niin data on tallessa vielä kymmenenkin vuoden päästä. Nykyisissä FRAM-muisteissa kide on yleensä lyijy-zirkonium-titanaattia. Zirkonium-atomeilla on kiderakenteessa kaksi stabiilia paikkaa, joiden välillä atomia voidaan siirtää sähkökentällä.^[2]

1. ↑ http://www.ti.com/lit/ml/szzt014a/szzt014a.pdf (englanniksi)
2. ↑ ^{a b c} Wikström, Krister (2011): FRAM korvaa flashin, Prosessori-lehti 9/2011, s. 22
3. ↑ Popular Science, huhtikuu 1990, sivu 87 (englanniksi)
4. ↑ Scalability and Reliability of Phase Change Memory sivu 9 (englanniksi)