FRAM存儲(chǔ)技術(shù)進(jìn)入汽車核心應(yīng)用領(lǐng)域

而這些車艙內(nèi)的應(yīng)用并沒有暴露在極端溫度下。技術(shù)發(fā)展成熟的最后一步通常才是用于高溫的汽車應(yīng)用。

FRAM存儲(chǔ)器技術(shù)也在沿著這個(gè)軌跡發(fā)展。作為各種下一代非易失性存儲(chǔ)器中最成熟的技術(shù)之一，F(xiàn)RAM以其快速的寫入和無限次讀寫等特性開始在汽車設(shè)計(jì)領(lǐng)域中嶄露頭角。該技術(shù)的最新發(fā)展是成功獲得AEC-Q100在-40～+125℃（Grade 1）的標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證。在這之前，F(xiàn)RAM技術(shù)從未達(dá)到這一溫度范圍，這意味著FRAM 技術(shù)將可廣泛應(yīng)用于各種核心汽車平臺(tái)。

獲得Grade 1認(rèn)證的器件可以在125℃高溫環(huán)境中正常工作，即使施加了各種認(rèn)證指標(biāo)之后亦然。器件認(rèn)證采用指標(biāo)來模擬系統(tǒng)的工作壽命，這些指標(biāo)包括高溫、高電壓、低溫、壓力、濕度，以及在兩個(gè)極端條件之間快速切換。要實(shí)現(xiàn)這種級(jí)別的性能，需要在整個(gè)溫度范圍具有穩(wěn)定的可靠性。Grade 1認(rèn)證的要求一向非常嚴(yán)格，對(duì)非易失性存儲(chǔ)器更提出了額外的要求，它要求非易失性存儲(chǔ)器在掉電時(shí)也必須在系統(tǒng)的整個(gè)生命周期具有數(shù)據(jù)保持能力。這一點(diǎn)十分具有挑戰(zhàn)性，因?yàn)楦邷厥菙?shù)據(jù)丟失的主要催化劑，而125℃工作環(huán)境更提高了這一門檻。

對(duì)于高溫汽車應(yīng)用，工作溫度圖分為兩部分。第一部分是當(dāng)車輛行駛時(shí)，包括引擎、傳動(dòng)和剎車等發(fā)熱源所產(chǎn)生的溫度，這比一般的工業(yè)或商業(yè)應(yīng)用要高得多。不過，汽車處于高溫下的時(shí)間總量只占整個(gè)生命周期中的很小的一部分。第二部分是非行駛時(shí)。汽車在大部分時(shí)間都處于非行駛狀態(tài)，但仍需要計(jì)入數(shù)據(jù)保持的期限中。在這種情況下，溫度范圍由室外環(huán)境溫度決定，故平均溫度比行駛時(shí)的低得多。

為了讓FRAM存儲(chǔ)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)引擎蓋下的應(yīng)用，必需開發(fā)出把兩部分溫度圖考慮在內(nèi)的數(shù)據(jù)保持規(guī)格。第一部分是行駛壽命；第二部分是車輛總體壽命中行駛以外的剩余部分。車輛壽命的高溫部分以沒有大維修的250 000km的行駛目標(biāo)為基準(zhǔn)。假設(shè)平均速度為56km/h，則行駛時(shí)間大約只為4400小時(shí)。在這期間存在一個(gè)行駛的高溫圖表，其范圍從汽車發(fā)動(dòng)時(shí)的周圍環(huán)境溫度到+125℃。在某些應(yīng)用中，可能有一段溫度高于這個(gè)范圍，這個(gè)偏移可以忽略不計(jì)。圖1是一個(gè)典型的溫度圖。

圖1 典型的Grade 1溫度圖

這個(gè)模型假定行駛時(shí)間為7400小時(shí)，而非前面提到的4400小時(shí)。考慮到汽車行業(yè)對(duì)可靠性的要求，這是一個(gè)合理的保護(hù)范圍。在圖1中，有大約3500小時(shí)在105℃之下、3900小時(shí)在105℃及以上，平均溫度在103℃左右。為此，F(xiàn)RAM數(shù)據(jù)保持規(guī)格被設(shè)定為70℃和105℃之間的5000小時(shí)，以及105℃和125℃之間的4500小時(shí)。

汽車生命周期的第二部分是非行駛時(shí)間。假定大約為14年或125 000小時(shí)。汽車在非行駛時(shí)處于較低的溫度。圖2是一個(gè)平均溫度為38℃的典型溫度壽命圖。

圖2 平均溫度為38℃的典型溫度壽命圖

從數(shù)據(jù)保持能力的角度來看，相比于高溫要求，在38℃平均溫度下125 000小時(shí)的影響是微不足道的負(fù)擔(dān)。需注意，非行駛時(shí)的圖表偏向極暖的氣候。為達(dá)到保持?jǐn)?shù)據(jù)的目的，這是最惡劣的情況假設(shè)。

經(jīng)+125℃認(rèn)證的FRAM存儲(chǔ)器的推出為汽車系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員提供了數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)方面的新選擇。FRAM的寫入速度快，且具有幾乎無限的讀寫次數(shù)和低工作功耗，將越來越多的用于引擎監(jiān)控、轉(zhuǎn)向、傳動(dòng)和輪胎壓力監(jiān)控等高溫環(huán)境中。