หน่วยความจำแบบเฟอร์โรอิเล็กทริกแรม ( FeRAM , F-RAMหรือFRAM ) เป็นหน่วยความจำแบบเข้าถึงโดยสุ่มที่มีโครงสร้างคล้ายกับDRAMแต่ใช้ ชั้น เฟอร์โรอิเล็กทริกแทน ชั้น ไดอิเล็กทริกเพื่อให้ไม่ระเหย^{[ 1 ] [ 2 ]} FeRAM เป็น เทคโนโลยี หน่วยความจำแบบเข้าถึงโดยสุ่มที่ไม่ระเหย อีกทางเลือกหนึ่ง ที่ให้ฟังก์ชันการทำงานเช่นเดียวกับหน่วยความจำแฟลช^{[ 3 ]}ชิป FeRAM ประกอบด้วยฟิล์มบางๆ ของวัสดุเฟอร์โรอิเล็กทริกซึ่งมักจะเป็นตะกั่วเซอร์โคเนตไททาเนตหรือที่เรียกกันทั่วไปว่า PZT ^{[ 4 ]}อะตอมในชั้น PZT จะเปลี่ยนขั้วในสนามไฟฟ้า จึงสร้างสวิตช์ไบนารีที่มีประสิทธิภาพด้านพลังงาน อย่างไรก็ตาม แง่มุมที่สำคัญที่สุดของ PZT คือไม่ได้รับผลกระทบจากการหยุดชะงักของพลังงานหรือการรบกวนทางแม่เหล็ก ทำให้ FeRAM เป็นหน่วยความจำที่ไม่ระเหย ที่เชื่อถือ ได้^{[ 5 ]}

ข้อดีของ FeRAM เหนือ Flash ได้แก่ การใช้พลังงานต่ำกว่า ความเร็วในการเขียนที่เร็วกว่า^{[ 6 ]}และความทนทานในการอ่าน/เขียนสูงสุดที่มากกว่ามาก (ประมาณ 10 ¹⁰ถึง 10 ¹⁵รอบ) ^{[ 7 ] [ 8 ]} FeRAM มีเวลาเก็บรักษาข้อมูลมากกว่า 10 ปีที่อุณหภูมิ +85 °C (และหลายทศวรรษที่อุณหภูมิต่ำกว่า) ^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]}ข้อเสียหลักของ FeRAM คือความหนาแน่นในการจัดเก็บข้อมูล ต่ำ กว่าอุปกรณ์ Flash มาก ข้อจำกัดด้านความจุในการจัดเก็บข้อมูล และต้นทุนที่สูงกว่า เช่นเดียวกับ DRAM กระบวนการอ่านของ FeRAM นั้นเป็นการทำลายข้อมูล จึงจำเป็นต้องใช้สถาปัตยกรรมแบบเขียนหลังจากอ่าน^{[ 1 ] [ 2 ]}

หน่วยความจำเฟอร์โรอิเล็กทริก RAM ได้รับการเสนอโดยDudley Allen BuckนักศึกษาปริญญาโทของMITในวิทยานิพนธ์ปริญญาโทของเขาเรื่องFerroelectrics for Digital Information Storage and Switchingซึ่งตีพิมพ์ในปี พ.ศ. 2495 ^{[ 12 ]}

ในปี พ.ศ. 2498 Bell Telephone Laboratoriesกำลังทดลองกับหน่วยความจำผลึกเฟอร์โรอิเล็กทริก^{[ 13 ]}หลังจากการเปิด ตัวชิป หน่วยความจำเข้าถึงแบบสุ่ม ไดนามิก ( DRAM ) โลหะออกไซด์เซมิคอนดักเตอร์ (MOS) ในช่วงต้นทศวรรษ พ.ศ. 2513 ^{[ 14 ]}การพัฒนา FeRAM เริ่มขึ้นในช่วงปลายทศวรรษ พ.ศ. 2524 มีการทำงานในปี พ.ศ. 2534 ที่ห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion Laboratory (JPL) ของNASAเพื่อปรับปรุงวิธีการอ่านข้อมูล รวมถึงวิธีการอ่านข้อมูลแบบไม่ทำลายแบบใหม่โดยใช้พัลส์ของรังสี UV ^{[ 15 ]}

FeRAM เริ่มวางจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ในช่วงกลางทศวรรษ 1990 ในปี 1994 บริษัทเกมSegaใช้ชิป FeRAM เพื่อจัดเก็บข้อมูลเกมที่บันทึกไว้ในSonic the Hedgehog 3ซึ่งมียอดขายตลับเกม หลายล้านตลับ ในปีนั้น^{[ 16 ]}ในปี 1996 Samsung Electronics ได้เปิด ตัวชิป FeRAM ขนาด 4 Mbที่ผลิตโดยใช้ตรรกะ NMOS ^{[ 17 ]}ในปี 1998 Hyundai Electronics (ปัจจุบันคือSK Hynix ) ก็ได้วางจำหน่ายเทคโนโลยี FeRAM ในเชิงพาณิชย์เช่นกัน^{[ 18 ]}ผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ที่เก่าแก่ที่สุดที่ทราบว่าใช้ FeRAM คือ การ์ดหน่วยความจำ PlayStation 2ของSony (8 MB)ซึ่งวางจำหน่ายในปี 2000 ^{[ 19 ]}ไมโครคอนโทรลเลอร์ (MCU) ของการ์ดหน่วยความจำ ที่ผลิตโดย Toshibaมี FeRAM ฝังตัวขนาด 32 kb (4 kB ) ที่ผลิตโดยใช้กระบวนการ CMOS ( complementary MOS) ขนาด 500 นาโนเมตร^{[ 17 ]}   

ในปี พ.ศ. 2542 Fujitsu เริ่มผลิต FeRAM แบบสแตนด์อะโลน รวมถึงชิปเฉพาะทาง (เช่น ชิปสำหรับสมาร์ทการ์ด ) ที่มี FeRAM ฝังอยู่ภายในสำหรับ Ramtron ^{[ 20 ]}ในปี พ.ศ. 2553 Ramtron เปลี่ยนไปใช้Texas Instrumentsและ IBM

ในช่วงปี 2024–2025 การวิจัยเกี่ยวกับหน่วยความจำ RAM แบบเฟอร์โรอิเล็กทริกได้รับแรงผลักดันจากวัสดุที่ใช้ HfO₂ เพื่อความเข้ากันได้กับ CMOS ความสามารถในการปรับขนาดให้ต่ำกว่า 10 นาโนเมตร และการบูรณาการเข้ากับโหนดขั้นสูง (22–28 นาโนเมตร) จำนวนรอบการทำงานเกิน 10¹² รอบ โดยใช้พลังงานน้อยลง

ต้นแบบที่นำเสนอมีอาร์เรย์ขนาด 9–16 เมกะไบต์ พร้อมความทนทาน 10¹² และเวลาในการอ่าน/เขียน 5–7 นาโนวินาที

Ramtronเป็นบริษัทเซมิคอนดักเตอร์แบบไม่มีโรงงานผลิตหนึ่งในผู้ได้รับใบอนุญาตรายใหญ่คือFujitsu ซึ่งดำเนินงานสายการผลิต เซมิคอนดักเตอร์ขนาดใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งที่มีความสามารถในการผลิต FeRAM ในปี 2555 Ramtronถูกซื้อกิจการโดยCypress Semiconductor ^{[ 21 ]}

มีการรายงานโครงการวิจัย FeRAM ที่Samsung , Matsushita , Oki , Toshiba , Infineon , Hynix , Symetrix, มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ , มหาวิทยาลัยโตรอนโตและศูนย์ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ระหว่างมหาวิทยาลัย (IMEC ประเทศเบลเยียม )

Conventional DRAM consists of a grid of small capacitors and their associated wiring and signaling transistors. Each storage element, a cell, consists of one capacitor and one transistor, a so-called "1T-1C" device.^[22]

The 1T-1C storage cell design in a FeRAM is similar in construction to the storage cell in DRAM, in that both cell types include one capacitor and one access transistor.^[23][24] In a DRAM cell capacitor, a linear dielectric is used, whereas in a FeRAM cell capacitor the dielectric structure includes ferroelectric material, typically lead zirconate titanate (PZT).^[22]

A ferroelectric material has a nonlinear relationship between the applied electric field and the apparently stored charge.^[25] Specifically, the ferroelectric characteristic has the form of a hysteresis loop, which is very similar in shape to the hysteresis loop of ferromagnetic materials.^[26] The dielectric constant of a ferroelectric is typically much higher than that of a linear dielectric because of the effects of semi-permanent electric dipoles formed in the crystal structure of the ferroelectric material. When an external electric field is applied across a dielectric, the dipoles tend to align themselves with the field direction, produced by small shifts in the positions of atoms and shifts in the distributions of electronic charge in the crystal structure.^[26] After the charge is removed, the dipoles retain their polarization state. Binary "0"s and "1"s are stored as one of two possible electric polarizations in each data storage cell ^[27]2021 2027 Global And Regional Ferroelectric Ram Industry Status And Prospects Professional Market – Market Reports World.

ในแง่ของการทำงาน FeRAM คล้ายกับ DRAM การเขียนทำได้โดยการใช้สนามไฟฟ้ากับชั้นเฟอร์โรอิเล็กทริกโดยการชาร์จแผ่นโลหะทั้งสองด้าน บังคับให้อะตอมภายในอยู่ในทิศทาง "ขึ้น" หรือ "ลง" (ขึ้นอยู่กับขั้วของประจุ) จึงสามารถเก็บค่า "1" หรือ "0" ได้การอ่านก็คล้ายกับ DRAM เช่นกันทรานซิสเตอร์จะบังคับให้เซลล์อยู่ในสถานะเฉพาะ เช่น "0" หากเซลล์มีค่า "0" อยู่แล้ว จะไม่มีอะไรเกิดขึ้นในสายเอาต์พุต[ ^{1 ] หาก}เซลล์มีค่า "1" การจัดเรียงตัวใหม่ของอะตอมในฟิล์มจะทำให้เกิดพัลส์กระแสไฟฟ้าสั้นๆ ในเอาต์พุต เนื่องจากอะตอมผลักอิเล็กตรอน ออกจาก โลหะทางด้าน "ลง" การมีพัลส์นี้หมายความว่าเซลล์มีค่า "1" เนื่องจากกระบวนการนี้เขียนทับเซลล์ การอ่าน FeRAM จึงเป็นกระบวนการทำลายล้าง และจำเป็นต้องเขียนเซลล์ใหม่^{[ 1 ] [ 28 ]}

โดยทั่วไป การทำงานของ FeRAM คล้ายกับหน่วยความจำแบบแกนเฟอร์ไรต์ซึ่งเป็นหนึ่งในรูปแบบหลักของหน่วยความจำคอมพิวเตอร์ในยุค 1960 (เทคโนโลยีหน่วยความจำคอมพิวเตอร์: จากวงแหวนเฟอร์ไรต์สู่ FRAM ) อย่างไรก็ตาม เมื่อเทียบกับหน่วยความจำแบบแกน FeRAM ใช้พลังงานน้อยกว่ามากในการสลับสถานะขั้ว และทำได้เร็วกว่ามาก

ปัจจัยหลักที่กำหนดต้นทุนของระบบหน่วยความจำคือความหนาแน่นของส่วนประกอบที่ใช้ในการสร้าง ส่วนประกอบที่เล็กกว่าและมีจำนวนน้อยกว่าหมายความว่าสามารถบรรจุเซลล์ลงบนชิปเดียวได้มากขึ้น ซึ่งหมายความว่าสามารถผลิตได้มากขึ้นในคราวเดียวจากแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนแผ่นเดียว^{[ 2 ]}ซึ่งช่วยเพิ่มผลผลิต ซึ่งเกี่ยวข้องโดยตรงกับต้นทุน^{[ 29 ]}

ขีดจำกัดล่างของกระบวนการปรับขนาดนี้เป็นจุดเปรียบเทียบที่สำคัญ โดยทั่วไป เทคโนโลยีที่ปรับขนาดให้มีขนาดเซลล์เล็กที่สุดจะกลายเป็นเทคโนโลยีที่ราคาถูกที่สุดต่อบิต ในแง่ของโครงสร้าง FeRAM และ DRAM มีความคล้ายคลึงกัน และโดยทั่วไปสามารถสร้างบนสายการผลิตที่คล้ายกันในขนาดที่คล้ายกันได้^{[ 30 ] [ 2 ]}ในทั้งสองกรณี ขีดจำกัดล่างดูเหมือนจะถูกกำหนดโดยปริมาณประจุที่จำเป็นในการกระตุ้นตัวขยายสัญญาณ สำหรับ DRAM ปัญหานี้ดูเหมือนจะเกิดขึ้นที่ประมาณ 55 นาโนเมตร ซึ่ง ณ จุดนั้นประจุที่เก็บไว้ในตัวเก็บประจุมีขนาดเล็กเกินกว่าจะตรวจจับได้^{[ 31 ]}

ข้อจำกัดเพิ่มเติมเกี่ยวกับขนาดคือวัสดุมักจะหยุดเป็นเฟอร์โรอิเล็กทริกเมื่อมีขนาดเล็กเกินไป^{[ 32 ] [ 33 ]} (ผลกระทบนี้เกี่ยวข้องกับ "สนามลดขั้ว" ของเฟอร์โรอิเล็กทริก) มีการวิจัยอย่างต่อเนื่องเพื่อแก้ไขปัญหาการทำให้วัสดุเฟอร์โรอิเล็กทริกมีเสถียรภาพ ตัวอย่างเช่น แนวทางหนึ่งคือการใช้สารดูดซับระดับโมเลกุล^{[ 32 ]}

ข้อได้เปรียบที่สำคัญของ FeRAM เหนือ DRAM คือสิ่งที่เกิดขึ้นระหว่างรอบการอ่านและการเขียน^{[ 34 ]}ใน DRAM ประจุที่สะสมบนแผ่นโลหะจะรั่วไหลผ่านชั้นฉนวนและทรานซิสเตอร์ควบคุม และหายไป เพื่อให้ DRAM สามารถเก็บข้อมูลได้นานกว่าช่วงเวลาสั้นๆ เซลล์ทุกเซลล์จะต้องถูกอ่านและเขียนซ้ำเป็นระยะ ซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่าการรีเฟรชเซลล์แต่ละเซลล์จะต้องรีเฟรชหลายครั้งต่อวินาที (โดยทั่วไป 16 ครั้งต่อวินาที^{[ 35 ]} ) และสิ่งนี้ต้องการแหล่งจ่ายไฟอย่างต่อเนื่อง ในทางตรงกันข้าม FeRAM ต้องการพลังงานเฉพาะเมื่ออ่านหรือเขียนเซลล์จริงๆ เท่านั้นFRAM สามารถลดพลังงานและเพิ่มประสิทธิภาพในระบบที่ใช้ MCUได้

หน่วยความจำแบบไม่ระเหยอีกประเภทหนึ่งคือแฟลชและเช่นเดียวกับ FeRAM มันไม่จำเป็นต้องมีกระบวนการรีเฟรช^{[ 26 ]}แฟลชทำงานโดยการผลักอิเล็กตรอนข้ามฉนวนคุณภาพสูงซึ่งอิเล็กตรอนจะ "ติด" อยู่ที่ขั้วหนึ่งของทรานซิสเตอร์กระบวนการนี้ต้องการแรงดันไฟฟ้าสูง ซึ่งสร้างขึ้นในปั๊มประจุเมื่อเวลาผ่านไป นั่นหมายความว่าคาดว่า FeRAM จะใช้พลังงานต่ำกว่าแฟลช อย่างน้อยก็สำหรับการเขียน เนื่องจากพลังงานในการเขียนใน FeRAM สูงกว่าพลังงานในการอ่านเพียงเล็กน้อยFRAM - Smart IC Memory จาก Texas Instrumentsสำหรับอุปกรณ์ที่ "อ่านเป็นหลัก" ความแตกต่างอาจเล็กน้อย แต่สำหรับอุปกรณ์ที่มีการอ่านและการเขียนที่สมดุลกันมากขึ้น คาดว่าความแตกต่างจะสูงขึ้นมาก^{[ 34 ]}

ความน่าเชื่อถือของข้อมูลได้รับการรับประกันใน F-RAM แม้ในสภาพแวดล้อมที่มีสนามแม่เหล็กสูงเมื่อเทียบกับMRAM อุปกรณ์ F-RAM ของ Cypress Semiconductor ^{[ 36 ]}มีภูมิคุ้มกันต่อสนามแม่เหล็กแรงสูงและไม่แสดงความล้มเหลวใด ๆ ภายใต้ความแรงของสนามแม่เหล็กสูงสุดที่มีอยู่ (3,700 เกาส์สำหรับการแทรกแนวนอนและ 2,000 เกาส์สำหรับการแทรกแนวตั้ง) FRAM - หน่วยความจำ IC อัจฉริยะจาก Texas Instrumentsนอกจากนี้ อุปกรณ์ F-RAM ยังอนุญาตให้เขียนซ้ำด้วยรูปแบบข้อมูลที่แตกต่างกันหลังจากสัมผัสกับสนามแม่เหล็ก^{[ 29 ]}

ความเร็วของ DRAM ถูกจำกัดด้วยอัตราที่ประจุที่เก็บไว้ในเซลล์สามารถระบายออก (สำหรับการอ่าน) หรือเก็บไว้ (สำหรับการเขียน) ได้^{[ 34 ]}โดยทั่วไปแล้ว ความเร็วนี้จะถูกกำหนดโดยความสามารถของทรานซิสเตอร์ควบคุม ความจุของสายที่ส่งพลังงานไปยังเซลล์ และความร้อนที่เกิดจากพลังงาน^{[ 27 ]}

FeRAM ใช้หลักการเคลื่อนที่ทางกายภาพของอะตอมเพื่อตอบสนองต่อสนามภายนอก ซึ่งเร็วมาก โดยเฉลี่ยประมาณ 1 ns ^{[ 34 ]}ในทางทฤษฎี หมายความว่า FeRAM อาจเร็วกว่า DRAM มาก อย่างไรก็ตาม เนื่องจากพลังงานต้องไหลเข้าสู่เซลล์เพื่อการอ่านและการเขียน^{[ 37 ]}ความล่าช้าทางไฟฟ้าและการสลับจึงน่าจะคล้ายกับ DRAM โดยรวม ดูเหมือนว่าจะเป็นเหตุผลที่ควรแนะนำว่า FeRAM จะต้องใช้ประจุน้อยกว่า DRAM เพราะ DRAM จำเป็นต้องเก็บประจุไว้ ในขณะที่ FeRAM จะถูกเขียนลงไปก่อนที่ประจุจะหมด^{[ 29 ]}อย่างไรก็ตาม มีความล่าช้าในการเขียนเนื่องจากประจุต้องไหลผ่านทรานซิสเตอร์ควบคุม ซึ่งจำกัดกระแสในระดับหนึ่งหน่วยความจำเฟอร์โรอิเล็กทริก: จุดกึ่งกลาง

เมื่อเปรียบเทียบกับแฟลช ข้อดีนั้นชัดเจนกว่ามาก^{[ 24 ]}ในขณะที่การอ่านอาจมีความเร็วใกล้เคียงกัน แต่ปั๊มประจุที่ใช้ในการเขียนต้องใช้เวลาพอสมควรในการ "สร้าง" กระแสไฟฟ้า ซึ่งเป็นกระบวนการที่ FeRAM ไม่จำเป็นต้องใช้^{[ 30 ]}หน่วยความจำแฟลชโดยทั่วไปต้องใช้เวลาหนึ่งมิลลิวินาทีหรือมากกว่านั้นในการเขียนให้เสร็จสมบูรณ์ ในขณะที่ FeRAM ในปัจจุบันอาจเขียนให้เสร็จสมบูรณ์ได้ภายในเวลาไม่ถึง 150 นาโนวินาที^{[ 38 ]}

ในทางกลับกัน FeRAM ก็มีปัญหาความน่าเชื่อถือของตัวเองเช่นกัน รวมถึงปัญหาการประทับและการล้า^{[ 2 ] [ 39 ]}การประทับคือสถานะโพลาไรเซชันที่ต้องการจากการเขียนครั้งก่อนไปยังสถานะนั้น และการล้าคือการเพิ่มขึ้นของแรงดันไฟฟ้าในการเขียนขั้นต่ำเนื่องจากการสูญเสียโพลาไรเซชันหลังจากวงจรการใช้งานอย่างกว้างขวาง^{[ 24 ]}

ความเร็วเชิงทฤษฎีของ FeRAM ยังไม่ชัดเจนนัก อุปกรณ์ 350 นาโนเมตรที่มีอยู่มีเวลาอ่านประมาณ 50–60 นาโนวินาที แม้ว่าจะช้าเมื่อเทียบกับ DRAM รุ่นใหม่ซึ่งมีเวลาประมาณ 20 นาโนวินาที แต่ DRAM 350 นาโนเมตรทั่วไปทำงานด้วยเวลาอ่านประมาณ 35 นาโนวินาที^{[ 40 ]}ดังนั้นความเร็วของ FeRAM จึงดูเหมือนจะเทียบเคียงได้เมื่อพิจารณาจากเทคโนโลยีการผลิตเดียวกัน

• เครื่องบันทึกข้อมูลในอุปกรณ์ทางการแพทย์แบบพกพา/ฝังตัว เนื่องจาก FeRAM ใช้พลังงานน้อยกว่า^{[ 46 ]}เมื่อเทียบกับหน่วยความจำแบบไม่ระเหยอื่นๆ เช่น EEPROM
• การเก็บรักษาข้อมูลที่มีประสิทธิภาพด้านพลังงานและเชื่อถือได้ของ Feram ทำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับอุปกรณ์ IoT เช่น อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบสวมใส่ เซ็นเซอร์ และแอคทูเอเตอร์[1 ]
• FeRAM ใช้ในอุปกรณ์สวมใส่ มิเตอร์อัจฉริยะ และเครื่องตรวจสอบทางการแพทย์[2 ]
• FRAM มีศักยภาพอย่างมากในอุตสาหกรรมยานยนต์ โดยหนึ่งในข้อดีหลักคือความสามารถในการเขียนข้อมูลอย่างรวดเร็วInfineon ต้อนรับอุปกรณ์ใหม่เข้าสู่กลุ่มหน่วยความจำเฟอร์โรอิเล็กทริกสำหรับยานยนต์ -ข่าว
• โดยทั่วไปแล้วจะมีการผสานรวมเข้ากับแท็ก RFID เพื่อให้สามารถเขียนข้อมูลได้อย่างรวดเร็ว ใช้พลังงานต่ำ และมีความทนทานสูง ทำให้สามารถอัปเดตข้อมูลได้อย่างปลอดภัยและบ่อยครั้งสำหรับแอปพลิเคชันต่างๆ เช่น การติดตามห่วงโซ่อุปทาน การควบคุมการเข้าถึง และสมาร์ทการ์ดเหตุผลที่ควรเลือก RFID ที่ฝัง FeRAM | RAMXEED

FeRAM ยังคงเป็นส่วนแบ่งที่ค่อนข้างเล็กของตลาดเซมิคอนดักเตอร์โดยรวมRamtronในปี 2548 ยอดขายเซมิคอนดักเตอร์ทั่วโลกอยู่ที่ 235 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ (ตามข้อมูลของGartner Group ) โดยตลาดหน่วยความจำแฟลชคิดเป็น 18.6 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ (ตามข้อมูลของ IC Insights) ^{[ 47 ]}ยอดขายประจำปี 2548 ของ Ramtron ซึ่งอาจเป็นผู้จำหน่าย FeRAM รายใหญ่ที่สุด มีรายงานว่าอยู่ที่ 32.7 ล้านดอลลาร์สหรัฐ ยอดขายหน่วยความจำแฟลชที่มากกว่า NVRAM ทางเลือกอื่นๆ มาก ทำให้มีการวิจัยและพัฒนาที่มากขึ้น หน่วยความจำแฟลชผลิตโดยใช้ความกว้างของเส้นเซมิคอนดักเตอร์ 30 นาโนเมตรที่ Samsung (2550) ในขณะที่ FeRAM ผลิตด้วยความกว้างของเส้น 350 นาโนเมตรที่ Fujitsu และ 130 นาโนเมตรที่ Texas Instruments (2550) บทนำเกี่ยวกับ FRAM (Ferroelectric RAM) รวมถึงประวัติความเป็นมา เซลล์หน่วยความจำแฟลชสามารถจัดเก็บได้หลายบิตต่อเซลล์ (ปัจจุบัน 4 บิตในอุปกรณ์แฟลช NAND ที่มีความหนาแน่นสูงสุด) และคาดว่าจำนวนบิตต่อเซลล์แฟลชจะเพิ่มขึ้นเป็น 8 บิตอันเป็นผลมาจากนวัตกรรมในการออกแบบเซลล์แฟลชคู่มือเกี่ยวกับหน่วยความจำแฟลช NAND: การเปรียบเทียบ SLC, MLC, TLC และ QLCดังนั้น ความหนาแน่นของบิตต่อพื้นที่ของหน่วยความจำแฟลชจึงสูงกว่า FeRAM มาก และด้วยเหตุนี้ ต้นทุนต่อบิตของหน่วยความจำแฟลชจึงต่ำกว่า FeRAM หลายเท่า^{[ 37 ]}

ความหนาแน่นของอาร์เรย์ FeRAM อาจเพิ่มขึ้นได้ด้วยการปรับปรุงเทคโนโลยีการผลิต FeRAM และโครงสร้างเซลล์ เช่น การพัฒนาโครงสร้างตัวเก็บประจุแนวตั้ง (ในลักษณะเดียวกับ DRAM) เพื่อลดพื้นที่ของรอยเท้าเซลล์ อย่างไรก็ตาม การลดขนาดเซลล์อาจทำให้สัญญาณข้อมูลอ่อนเกินไปจนตรวจจับไม่ได้^{[ 37 ]}ในปี 2548 Ramtron รายงานยอดขายผลิตภัณฑ์ FeRAM จำนวนมากในหลากหลายภาคส่วน รวมถึง (แต่ไม่จำกัดเพียง) มิเตอร์ไฟฟ้า^{[ 48 ]}ยานยนต์ (เช่นกล่องดำถุงลมนิรภัยอัจฉริยะ) เครื่องใช้สำนักงาน (เช่น เครื่องพิมพ์ ตัวควบคุมดิสก์ RAID ) เครื่องมือวัด อุปกรณ์ทางการแพทย์ ไมโครคอนโทรลเลอร์อุตสาหกรรม และ แท็ก ระบุตัวตนด้วยคลื่นความถี่วิทยุ NVRAM อื่นๆ ที่กำลังเกิดขึ้น เช่น MRAM อาจพยายามเข้าสู่ตลาดเฉพาะกลุ่มที่คล้ายกันเพื่อแข่งขันกับ FeRAM ^{[ 49 ]}

Texas Instrumentsพิสูจน์แล้วว่าสามารถฝังเซลล์ FeRAM ได้โดยใช้ขั้นตอนการมาสก์เพิ่มเติมสองขั้นตอน^{[ 50 ]}ในระหว่างการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ CMOS แบบดั้งเดิม โดยทั่วไปแล้ว Flash ต้องใช้มาสก์เก้าชิ้น ซึ่งทำให้สามารถรวม FeRAM เข้ากับไมโครคอนโทรลเลอร์ได้ ตัวอย่างเช่น ซึ่งกระบวนการที่ง่ายขึ้นจะช่วยลดต้นทุน อย่างไรก็ตาม วัสดุที่ใช้ในการผลิต FeRAM ไม่ได้ใช้กันทั่วไปในการผลิตวงจรรวม CMOS ทั้งชั้นเฟอร์โรอิเล็กทริก PZT และโลหะมีค่าที่ใช้สำหรับอิเล็กโทรดทำให้เกิดปัญหาความเข้ากันได้กับกระบวนการ CMOS และการปนเปื้อนTexas Instrumentsได้รวมหน่วยความจำ FRAM จำนวนหนึ่งไว้ใน ไมโครคอนโทรลเลอร์ MSP430ในซีรี่ส์ FRAM ใหม่^{[ 51 ]}

ณ ปี 2021 ผู้จำหน่ายหลายรายจำหน่ายชิปที่มีหน่วยความจำไม่เกิน 16Mb ในขนาด (ความหนาแน่น) ของพื้นที่จัดเก็บ^{[ 52 ]}

• หน่วยความจำแฟลชเฟอร์โรอิเล็กทริก
• หน่วยความจำแกนแม่เหล็ก
• เอ็มแรม
• nvSRAM
• หน่วยความจำแบบเปลี่ยนเฟส
• เซลล์โลหะวิทยาแบบตั้งโปรแกรมได้
• เมมริสเตอร์
• ความทรงจำในสนามแข่ง
• หน่วยความจำแบบฟองสบู่

• FRAM (FeRAM) [ไซเปรส]
• ชุมชนผู้ใช้งานแอปพลิเคชัน FRAM (FeRAM) สนับสนุนโดย Ramtron [ภาษา: จีน]
• ภาพรวม FRAM โดย Fujitsu
• คู่มือการใช้งาน FeRAM โดยภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์ มหาวิทยาลัยโทรอนโต
• คู่มือการใช้งานและเทคโนโลยี FRAM

ชิป IC