铁电随机存取记忆体(FRAM)具有比传统记忆体更快的写入速度、更低功耗及更佳的保密性，特别适合用于须长时间采集病患生理参数的医疗设备，以及频繁记录用户耗电情形的智慧电表，提供更省电且安全可靠的应用品质。
铁电随机存取记忆体(FRAM)是一种使用铁电材料来保存资料的非挥发性记忆体。这种记忆体融合了随机存取记忆体(RAM)和唯读存储记忆体(ROM)的双重优点，能够随写随读，在停止供应电力的状况下，其内部储存的资料也能够永久保存。
在过去几年中，新型记忆体技术不断涌入市场，如磁阻随机存取记忆体(MRAM)、相变随机存取记忆体(PRAM)、可变电阻式记忆体(ReRAM)。这些开发中的记忆体技术，无不强调更好的写入效能与寿命，然而，均尚未取得大批量产的突破。FRAM自1999年即开始投片生产，迄今全球出货量超过二十四亿颗，能广泛用于工业自动化设备、仪表、销售点(POS)、售票机、测量设备、智慧卡、银行终端等领域。
功耗低/写入快FRAM崭露锋芒
与传统非挥发性记忆体相比，FRAM的功耗很低，而且写入速度更快。同样的写入，FRAM功耗只有电子式可清除可编程唯读记忆体(EEPROM)的百分之一，写入时间是EEPROM的四万分之一，可媲美静态随机存取记忆体(SRAM)和动态随机存取记忆体(DRAM)的高速写入。此外，FRAM的读、写耐久性能远远优于EEPROM和快闪记忆体(FlashMemory)。EEPROM和Flash的写入次数大约是一百万次(106次方)，FRAM最高可写入1013次方，写入寿命可以达到一千万倍以上。
FRAM还有一个特点，亦即铁电材料是利用其极化特性来保存资料，因此在遭受放射线照射的情况下，资料也不会被破坏。EEPROM和Flash保存资料方式取决于电荷是否存在于元件的储存区，放射线会破坏内部电荷漂移而导致资料毁损，但FRAM是利用极化位置来判断0与1，因此不会受到影响。
FRAM的单元结构具有优秀的防窜改能力，能够防范未经授权的资料读取，并已通过EAL4+等级安全标准评估认证，在全球二十六个国家认可的共同业界标准中，EAL4+为最高阶的安全级别。如前所述，常用的记忆体保存资料取决于在储存单元的储存区是否有电荷。而电荷的变化可以被外部工具，如电子显微镜等侦测，进而对储存的资料进行非授权的存取。FRAM透过极化方式来记录资料，因此能够避免这种风险。
FRAM助攻医疗设备开创新价值
FRAM具有传统记忆体所没有的优点，包括快速写入、接近无限次读/写耐久性、低功耗和抗辐射性，能够为医疗设备及系统提升新价值。FRAM早已经被用于电子计算机X线断层扫描机(CT)和其他大型设备中，在较小型医疗设备中的应用也正不断地增加。内嵌FRAM记忆体的无线射频辨识系统(RFID)标签，亦开始大量被运用于医疗设备和生物制药的生产管理流程。
FRAM可用于人体资讯监控助频繁采集生命征象数据
监护仪是一种测量和监控病患的生理参数的设备，例如心跳、脉搏、血压、体温等。监护仪记录了病人原有的基准资讯，可以和连续测量的资料进行对照。当病人发生异常情况，监护仪就会即时发出警报声，而FRAM正是用于记录储存这些重要的系统数据。与EEPROM相比，FRAM可以更频繁地写入，因此设备可以进行更频繁的测量，并记录更多的细节资讯。此外，FRAM的快速写入能力，能够预防在突然断电的紧急情况发生时，不丢失任何资料。
FRAM可用于CPAP达成不需备份电池
设备制造商正在考虑将FRAM用于自动正压呼吸辅助器(CPAP)设备。CPAP可用于监控和记录病人在睡眠时的呼吸资料，目前CPAP主要使用SRAM或EEPROM储存资料，其中SRAM必须使用备份电池来保持资料，因此增加长期维护成本;而FRAM则没有这个问题。另有一些CPAP使用EEPROM来储存设备的初始参数，若使用FRAM来储存这些参数并记录资料，将可取代EEPROM。
FRAM可用于助听器助控制杂讯现在许多新型助听器可根据个人使用方式，进行自动化调整的功能，以达到最适使用效果。FRAM可以更快地写入资料，且耗能更少。例如，以同样的频率写入64位元组的资料，FRAM的写入速度比EEPROM快二十倍，而功耗只有一百四十分之一，让产品更省电。
FRAM另一个优势是，能够减少记忆体写入资料时所产生的杂讯。EEPROM须使用内部的10伏特(V)高电压来擦除和写入，这个高供电电压会在电路中产生杂讯，转换成助听器使用者可以听到的重复杂讯。如果使用FRAM，就不需要高电压来擦除和写入资料，杂讯问题则可迎刃而解。
FRAM可用于管控医疗设备产品降低放射线杀菌程序风险
内建FRAM记忆体的RFID应用已经在欧美医疗领域商用化并快速发展中。部分标签制造商和系统整合商，将FRAMRFID标签用于贵重医疗设备产品和药品的生产和管理流程。
RFID标签是利用无线电波方式来传送资料，透过专用读取器进行写入和读取。其最大的优点，是可以记录条码无法做到的大量资讯，并且长期重复使用，现今RFID已被广泛使用在商品物流管理和生产制造管理流程中，但是在医疗市场，仍有一个RFID难以进入的领域，那就是对贴有RFID标签的物品，直接进行放射线杀菌程序。
一般医疗设备会使用特殊气体或高温杀菌消毒，但是某些特定用途的医疗设备及器械，或生物制药设备中的零件等则是使用放射线杀菌消毒。以医疗器具及手术器械为例，贴上小型的FRAMRFID标签，搭配专用管理系统，即可以迅速完成精准的盘点，且能在贴附标签的状态下，直接进行消毒及放射线灭菌程序。这不但意味着能大幅降低人工盘点的失误风险，同时也实现医疗资产的全面可视化管理。
如上所述，使用FRAMRFID标签，能够让医疗设备采集并记录更多的资讯，在提高医疗系统的可靠性及效率的同时，更节省下长期的维护管理成本。
降低产品功耗/提高安全性FRAM加速智能电表发展
在很多国家，FRAM早已被广泛用在智能电表当中，FRAM所具有的快速写入、几乎无限次读/写、低功耗和防窜改等优异特性，推动着智能电表未来的发展。
即时资料记录
一般智能电表通常包含两个系统，一个是计量系统，提供电表的主要功能，包括一个带有输入介面电路和显示电路的微处理器；另一个则是通讯系统，这个系统的功能是把计量的资料发送到外部的资料中心，用于资料制表，并与计量系统内部的计量资料进行交换。资料日志系统可以用于两种系统的通讯功能。
例如，电网智能电表中的测量单元可使用资料日志系统，即时记录电量和相关变化，系统以大约每秒两次的频率写入资料。通讯单元的资料日志系统，把资料储存下来，用于监控电网的工作状态和控制资料，以保证电量分配最佳化。目前只有FRAM的快速写入和可频繁读、写特性，能够满足这些严苛的系统要求。
另外，频繁记录资料使预付费系统的智能电表具有更高的效能。在预付费系统里，必须依据每个特定时段进行收费，如果用电资料记录的间隔拉长，会导致按相同价格计算的耗电量的波动范围加大。使用FRAM可以提高资料写入的频率，而不会增加整个电表的耗电;换句话说，采用FRAM可以更精准地计费及控制用电量。
减少功耗
FRAM有助于减少智能电表的总功耗。FRAM的低功耗有助于延长电池寿命，且在紧急断电的情况下也能确保资料安全无虞，避免造成资料受损等不可预期的结果产生。
提高资料安全性
家用智能电表记忆体储存了家庭用电量的大量资料，FRAM的防窜改特性，能够保证这些资讯不被任意侵入窜改。因此，使用FRAM的电表系统，其安全性比使用传统记忆体的系统来得更强大。
(审核编辑: 小丸子1)
