作為FRAM（鐵電存儲器）產品與技術的全球領先提供商，富士通電子的FRAM產品廣泛應用于計量、RFID、醫療電子、工業……其實，FRAM還可在大多數汽車子系統中用于非易失性數據記錄，如智能安全氣囊、穩定控制、動力傳動機構、儀表盤儀表、電池管理、發動機控制和娛樂信息節目應用，且能夠承受更高級別的溫度范圍。

FRAM通過了AEC-Q100認證，具有高性能和高可靠性，適用于3級（-40℃ ~+85℃）和1級 （-40℃ ~ +125℃）汽車應用。高可靠性以及幾乎無限次（100萬億）寫周期，使其成為新一代汽車應用——高燃油效率、增強的安全特性、高端自動化及控制的最佳選擇之一。今天我們說說FRAM在行車記錄儀中的應用情況。

愛車必備“神器”——行車記錄器

行車記錄儀在某種程度上類似于飛機和火車中的數據記錄器，也被稱為汽車“黑匣子”或“碰撞記錄器”，最初是用于獲取和記錄汽車單元內不同控制模塊的數據，并利用獲取的數據進行分析，以提高未來設計中安全氣囊的性能。獲取的數據包括碰撞嚴重程度，通過測量沖擊力、車輛速度、引擎轉速、轉向輸入、油門位置、制動狀態、安全帶狀態、輪胎氣壓、警告信號及安全氣囊展開的記錄來獲取。

當事故發生時，來自不同位置的多個傳感器的診斷信息會發送到行車記錄儀，便于行車記錄儀內的控制器芯片進行數據解析和起動相應的控制行動。碰撞檢測算法會根據傳感器輸入的數據確定是否打開安全氣囊。碰撞傳感使用的預測算法以各種沖擊條件對應的校準值為基礎。此預測算法通常必須在沖擊發生后50毫秒內確定是否打開安全氣囊。下圖為典型的行車記錄儀框圖。

行車記錄儀要求以粒度記錄數據，這是因為事故重建通常需要每5~8毫秒捕獲的數據樣本，以呈現并還原事故現場。在從各個傳感器采集到的數據被新的數據覆蓋前，需要存儲并保留在循環緩沖區內至少5到10秒。當安全氣囊傳感系統算法診斷沖擊時，緩沖區刷新會暫停，安全氣囊展開并啟動。安全氣囊展開時，司機安全帶開關狀態、乘客安全氣囊開關狀態、警告燈狀態及展開時間會被臨時捕獲并存儲在RAM內。用來確定是否展開安全氣囊的關鍵參數值也捕捉到RAM中。執行算法后150ms，RAM中存儲的數據會轉移到非易失性內存。使用EEPROM時，需要大約700毫秒，以記錄所有信息。

為防止重要數據丟失并確保數據安全地存儲在EEPROM中，安全氣囊控制模塊必須確保備用電源可持續供應700 ms，以便完整地記錄信息。未能提供要求的備用電源時，可能會從數據記錄器或EDR中恢復不到任何數據。可能發生的一種情況就是電源在碰撞中發生災難性損失。在此情況下，安全氣囊控制模塊備用電源（通常是電容器）會優先用于打開安全氣囊，如果沒有剩余電量給記錄器，即使安全氣囊成功展開，也不會有數據存儲。

一旦安全氣囊展開記錄寫入非易失性內存，就不能刪除、修改或者由服務或事故調查人員清空。所有的存儲數據可用適當的識別軟件和接口硬件恢復。

EEPROM不適于汽車應用，why？

與EEPROM和FLASH非易失性內存相比，FRAM在行車記錄儀應用上有三大關鍵優勢——

· 對于那些有精確時間要求的應用來說，FRAM會立即具備非易失性。這些應用在系統發生故障時，最重要的數據，如數據記錄器通常會面臨風險。

· FRAM擦寫周期為10E+14，而EEROM為10E+6，FLASH為10E+5，。因此，FRAM是數據記錄器的理想選擇，其數據可持續寫入。

· FRAM的讀寫操作功耗低，對于具有獨立有限電源如電池或電容的應用來說，尤其具有高效性。

FRAM更能適應外界溫度，這意味著工作溫度升高時，其擦寫周期和數據保留更能經受考驗。許多EEPROM耐溫為85°C，在耐溫要求為125°C的汽車應用中，耐擦寫能力會降到10E + 5，因此不適于汽車應用。

大多數現有的行車記錄儀解決方案是將連續數據記錄到RAM緩沖區，只有在事故期間觸發安全氣囊展開算法時才轉移到非易失性內存。因此，如果事故幾乎致命，安全氣囊沒有打開，且電源缺失，碰撞數據將有可能不會保存到非易失性空間。這樣，行車記錄儀就沒有最后一刻的數據，將無法進行事故還原。由于FRAM可以存儲最后一刻碰撞數據，且不需要任何外部電源，因而可以在這種情況下發揮關鍵作用。

FRAM的關鍵優勢

與傳統存儲器相比，富士通FRAM在汽車應用方面的關鍵優勢：

· 非易失性

- 即使沒有上電，也可以保存所存儲的信息。

- 與SRAM相比，無需后備電池（環保產品）

· 更高速度寫入

- 像SRAM一樣，可覆蓋寫入

- 不要求改寫命令

- 對于擦/寫操作，無等待時間

- 寫入循環時間 =讀取循環時間

- 寫入時間： E2PROM的1/30，000

· 具有更高的讀寫耐久性

- 確保最大1012次循環（100萬億循環）/位的耐久力

- 耐久性：超過100萬次的 E2PROM

· 具有更低的功耗

- 不要求采用充電泵電路

- 功耗：低于1/400的E2PROM

FRAM與其它存儲器產品特性PK

結論

相比于其他市場，汽車市場更為關注技術成熟度。EEPROM和Flash技術易于理解，且已在主要供應商建立了質量控制基礎設施。通常，面對新引入的技術，人們總是遲遲不愿采納，技術人員必須在對其可靠性和可用性放心無憂后才愿意采取行動。目前，FRAM在汽車行業的銷售數量已超過5億臺，技術已相當成熟，汽車行業的客戶完全可以對此放心無憂。