汽车和物联网领跑铁电存储器市场

汽车和物联网领跑铁电存储器市场

在林林总总的非易失性存储器市场，如闪存、EEPROM、MRAM、非易失性RAM、相变存储器、SSD和移动硬盘等，铁电存储器(F-RAM)可能是最不起眼的一种。由于价格贵、容量小和应用市场窄，F-RAM的市场一直做不大。F-RAM主要供应商之一瑞创(Ramtron)也不例外，尽管它是全球首家将铁电存储技术带入商业化应用的公司，但由于其市场一直局限在以电梯和电表为主的工业应用，市场表现一直没有大的突破。

但从2008年底起，瑞创开始对目标市场进行重新定位，并重新调整产品开发和市场拓展策略。到了2010年，新策略开始显出威力，因为今年瑞创的营收大幅提高了一倍，而且增长势头没有任何减弱的迹象，明年营收有望继续翻一番。

那么，到底是什么策略使得瑞创有如此脱胎换骨般的市场表现吗？瑞创亚太区销售总经理刘胜强坦率地说，其实我们所做的只是突破了原先的思维局限，重新思考市场上真正需要F-RAM独特 卖点的应用，将F-RAM打进了目前增长势头很猛的汽车电子市场，目前主要覆盖的汽车电子应用包括：安全气囊、FM收音机、ABS(防抱死)刹车系统、汽车音响、主动导航系统、自动平衡系统和自动防夹车窗。

刘胜强表示：“大品牌汽车制造商已经大量采用F-RAM来提高汽车电子系统的品质，现在很多中小品牌汽车也在朝这一趋势迈进，例如，目前每部现代汽车使用的F-RAM数量已经达到15个。改善电子系统品质是提高汽车消费档次的最快捷和最低成本的方法。”

此外，瑞创也突破了原先只盯住电梯和电表目标市场的惯性思维，开始将眼光放开到更广泛的工业市场，如数控机床、运动控制、大厦/地铁/汽车/火车自动门、智能卡、RFID和安全等应用。

当然，刘总指出，这些市场还不足以让我们实现1亿美元、2亿美元甚至更多的年度营收，因此我们未来的终极发展方向是物联网，只有它才有可能让瑞创变成一个更有竞争力的大公司。

与主要的竞争产品EEPROM相比，F-RAM存储器的读写速度快3万倍、擦写次数高出10万倍、功耗低200倍，再加上其出色的抗干扰能力(包括抗伽玛射线)、极高的可靠性和工作寿命，这些独特 卖点是其他任何非易失性存储器所无法企及的，但是如何才能把这些独特 卖点转化成在汽车电子市场、工业控制市场、以及即将到来的物联网市场上的商业竞争优势呢？

汽车F-RAM市场快速膨胀

现在很多汽车电子应用都需要极快速、极可靠、极长工作寿命的存储器，同时对容量的要求又不高，F-RAM是最合适的选择，因为EEPROM太慢，MRAM尽管也很快，但它极易受到磁性干扰，因此它不可能用在工作环境非常恶劣的汽车里。

例如，气囊系统要求在极短时间里将汽车物理位置信息写入黑匣子，万一发生交通事故，精确的位置信息可以帮助事主或保险公司更快地厘清责任和结束争吵。如采用EEPROM，事故发生时记录下来的物理位置信息很可能只是事故发生前几秒钟的位置，这对事故赔偿谈判是非常不利的。因此，现在几乎所有的高档汽车气囊系统都采用F-RAM，因为无论在任何环境下，它的高可靠性都能确保它精确地记录下汽车每分每秒的准确位置。

汽车收音系统也是如此。当用户调台时，存储器中的频率信息必须快速被改变，以利于后端的PLL更好地锁住频率。如果存储器写入速度太慢，PLL锁住频率很可能比外部调节指针所指向的频率是慢一拍的，是对不起来的，这会导致用户很难对准某一广播频率，FM音箱的收听效果就不会太好，杂音或噪声会较大，消费者据此就可说这辆汽车性能不行等抱怨话。因此，尽管F-RAM单价比EEPROM高很多，但很多追求更好更多汽车消费品质的用户宁愿多花一些钱买一辆音响系统采用F-RAM的汽车。

GPS导航和位置服务也是如此。现在的汽车导航仪能提供交通位置信息和天气预报已不是什么新鲜事，人们更希望在GPS导航仪上看见周边的环境信息，比如汽车所在位置的信息，能够给出周边一些动态服务信息，比如酒店、餐厅、旅游景点和加油站等。由于汽车的速度一般很快，因此需要极高写入速度和擦写次数的非易失性存储器，这一性能要求只有F-RAM才能实现，其它种类非易失性存储器不是满足不了这一要求，就是满足不了那一要求。

在电动防夹车窗控制系统应用中，F-RAM允许实时记录车窗旋转马达的位置，即可以实时检测车窗是否完全关闭和开启，而不需要额外安装位置传感器。其它非易失性RAM则很难满足实时性能要求或可靠性要求。

F-RAM可以实时更新道路位置信息

物联网市场潜力无限

物联网市场可为F-RAM提供了无穷的发展空间，例如，未来超市里的每件物品都会有一个RFID标签，这样出匣时就不再需要收银员人工收费了，而是只要按正常速度走出匣门，收费就自动完成了。但由于标准和RFID标签成本问题，目前这一应用还远未到大规模商用程度。

目前商业部署比较多的应用是汽车高速公路自动收费系统。传统的汽车RFID标签采用的是EEPROM，它的写入速度比较慢，写入距离也比较近，因此为了让自动收费系统有足够时间采集数据、处理数据和写回收款后的数据，基本上目前所有的汽车自动收费通道都安装了5.8GHz RF频率，而不是标准的860M-960MHz采集频率，这类系统采集一个设备可能需要长达数秒的时间，因此必须采用更高频率的信号以延长信号辐射距离，从而为读写数据赢得时间，而且对车速也有一定限制，这对于车辆密集的拥堵路段来说是难以接受的。

但如果汽车RFID标签采用F-RAM，汽车自动收费站就可以采用标准的860M-960MHz数据采集频率，因为F-RAM将写入距离从5m延长到了15m，而且写入速率非常快，1秒内就可对100辆汽车完成读写操作，从而可以大幅节省自动收费系统的部署成本和通关时间，此外，F-RAM写入电压只有1.6V，EEPROM的写入电压高达13V，所以采用EEPROM的存储器的应答器还需要额外的电池供电，而F-RAM不需要，因此可以节省许多功耗。EEPROM和F-RAM的性能差异见下表。

RFID性能参数:F-RAM和EEPROM比较

RFID在电子收费系统上的应用

工业应用市场挖潜

F-RAM在工业市场的应用已不再局限于传统电梯和电表市场，数控机床、地铁/汽车/火车/大厦的自动门也已开始大量采用F-RAM，因为这些工业应用都需要极快的响应速度或数据写入速度，以及极高的可靠性和工作寿命，而只有F-RAM完美地满足了这些独特的性能要求。

电表是F-RAM的传统工业应用。

除了以上应用，现在越来越多的工业电脑也开始采用F-RAM替代SRAM作为CPU与主存之间快速缓存，与SRAM相比，F-RAM读写速度更快，而且功耗低，不需额外供电，同等容量的体积可以做到更小，这样可有效节省设计空间，最重要地是F-RAM比SRAM更适合集成应用，可大大减小系统设计的复杂性，同时提高了系统的可靠性。