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選擇ReRAM的理由

關於 ReRAM

本公司提供兩種類型的非揮發性記憶體:FeRAM 與 ReRAM。兩者各具特性,適用的應用場景也有所不同。ReRAM 的最大優勢在於讀取時工作電流極小,且資料讀取次數無上限,特別適合頻繁讀取程式的應用情境。此外,由於讀取所需電流極低,可有效延長電池壽命,非常適合需要電池驅動的小型裝置,例如助聽器與智慧手錶等可穿戴裝置。另一方面,FeRAM 的優勢在於資料重寫次數極高,最多可進行 10¹⁴ 次 的寫入與抹除,因此非常適用於需要即時且連續寫入資料的場合。例如應用於電錶、工業機器人及車用資訊記錄儲存器等。

* ReRAM 又稱為「電阻式隨機存取記憶體」(Resistive Random Access Memory)或「電阻式記憶體」。

ReRAM 與 FeRAM 的特點比較

ReRAM FeRAM
非揮發性
  • 電源關閉時仍可保存資料
非揮發性
  • 電源關閉時仍可保存資料
低讀取電流
  • 平均0.15mA(@5MHz)
  • 最大0.7mA(@10MHz)
高重寫耐久性
  • 保證最高可達 10¹⁴ 次重寫
大容量
  • 最大12M bit
高速重寫
  • 支援資料覆寫(無需抹除)
超小型封裝
  • 2mm×3mm(12 Mbit 產品)
低功耗
  • 寫入時間短、省電效果佳
  • 寫入時無需內部升壓
FeRAM
非揮發性
  • 電源關閉時仍可保存資料
高重寫耐久性
  • 保證最高可達 10¹⁴ 次重寫
高速重寫
  • 支援資料覆寫(無需抹除)
低功耗
  • 寫入時間短、省電效果佳
  • 寫入時無需內部升壓

非揮發性記憶體的定位

非揮發性記憶體的定位 非揮發性記憶體的定位

1.ReRAM 的主要特點

ReRAM 具備以下四項關鍵特性:「非揮發性」、「低讀取電流」、「大容量」、「超小型封裝」。

非揮發性
  • 即使電源關閉,資料仍可保存
  • 無需電池,屬於環保型產品
低讀取電流
  • 在 5 MHz 運作時,平均消耗電流僅 0.15 mA
  • 在 10 MHz 時最大為 0.7 mA
大容量
  • 提供高達 12 Mbit 的記憶容量
超小型封裝
  • 封裝尺寸為 2 mm × 3 mm(11 腳 WL-CSP 封裝)

與傳統記憶體產品的特性比較如下表所示。表中所列的 EEPROM、快閃記憶體(Flash)及 SRAM 等三種通用記憶體,皆可輕鬆以 ReRAM 取代。 相較於其他記憶體,ReRAM 的讀取電流與寫入電流皆較小。由於其工作電壓最低可達 1.6V,運作時能有效降低功耗。此外,與需在電源關閉時以電池保存資料的 SRAM 相比,ReRAM 作為非揮發性記憶體,無需電池即可保存資料,應用上更加便利。綜合而言,ReRAM 在運作時的耗電量更低,可說是一種具有低功耗優勢的記憶體。

各類記憶體特性比較

項 目 ReRAM EEPROM 快閃記憶體 SRAM
記憶類型 非揮發性 非揮發性 非揮發性 揮發性
是否需電池保存資料 不需 不需 不需 不需
讀取電流 0.15mA
(@5MHz)
0.15mA
(@5MHz)
4mA
(@33MHz)
20mA
(@55ns)
寫入電流 1.5mA 3mA 15mA 20mA
(@55ns)
讀取次數 無限制 無限制 無限制 無限制
重寫次數 100万次 100万次 10万次 無限制
電源電壓(下限) 1.6V〜 1.8V〜 2.7V〜 2.7V〜

大容量 × 小型封裝

我們的 ReRAM 產品採用 WL-CSP(Wafer Level Chip Size Package) 封裝,尺寸僅 2 mm × 3 mm (6 mm²)。 多數具 SPI 介面的非揮發性記憶體使用 8 腳 SOP 封裝,接腳自兩側引出;而 WL-CSP 則將接點設於背面,實際佔板面積更小。
例如,相較於 8 腳 SOP 封裝的 4 Mbit 記憶體,12 Mbit 的 ReRAM 不僅容量提升至三倍,實際安裝面積更減少 80% 以上。

SOP 與 WL-CSP 的安裝面積比較

SOP 與 WL-CSP 的安裝面積比較

ReRAM 的腳位配置與尺寸
(8M/12Mbit 產品相同)

ReRAMのピン配置と寸法

低讀取電流

ReRAM 在 5 MHz 運作時,平均讀取電流僅為 0.15 mA。而 EEPROM 在相同 5 MHz 下運作時的平均電流為 3.0 mA,低了將近 95%。 此特性使其非常適合電池驅動的可穿戴裝置。例如,在助聽器等裝置中,初期會寫入設定(參數)資料,而在使用過程中則頻繁讀取資料。在此情況下,低讀取電流可有效降低電池消耗。在電池驅動的電子裝置中,RAMXEED 的 ReRAM 尤其適用於具備小型封裝尺寸記憶體與頻繁讀取資料需求的可穿戴應用。

讀取電流的比較

讀取電流的比較

2.客戶課題與 ReRAM 的解決方案

若您遇到以下問題,我們的 ReRAM 可提供解決方案。

客戶課題

目前使用的 EEPROM 缺乏大容量產品。若改用 Flash 則需更改軟體,實施困難。

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用ReRAM 的解決方式

提供最高 12 Mbit 的 ReRAM,無需抹除操作或分區寫入,與 EEPROM 兼容性高。

客戶課題

想提升容量,但受限於安裝面積,無法使用更大封裝。

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用ReRAM 的解決方式

提供 2 mm × 3 mm 小型封裝的 8 Mbit 與 12 Mbit 產品。 8 Mbit 與 12 Mbit 版本可共用相同腳位配置與封裝。

客戶課題

想降低功耗,但傳統非揮發性記憶體難以顯著改善。

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用ReRAM 的解決方式

讀取電流僅為 EEPROM 等記憶體的 10% ,且工作電壓僅 1.6 V,可有效節能。

客戶課題

使用小型電池時,不僅需關注平均電流,也需考慮峰值電流。

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用ReRAM 的解決方式

ReRAM 的峰值電流極小,非常適合使用小型電池的應用。