简述RRAM的FPGA技术？ -中电网

问：简述RRAM的FPGA技术？

答：针对基于传统FPGA中SRAM架构的挥发性缺点，如果将SRAM变为非挥发性的SRAM，即可以拥有SRAM连续高速数据写入的优点，又可以确保断电后不丢失数据，保证数据的安全。目前已有关于采用NVSRAM编程的FPGA的报道，如基于铁电存储器的NVSRAM。铁电FPGA具有低电压、低功耗、无需外置非挥发存储器等优点。但由于铁电材料自身的特点，其制造工艺复杂，与传统CMOS工艺难以兼容，造成铁电FPGA成本过高、不适于大规模生产及大容量存储。然而，以过渡金属氧化物为存储介质的阻变存储器(RRAM)，由于其组分简单、与CMOS标准工艺兼容性好、高速、低功耗、低成本等优点，给构建低成本、低功耗、高可靠性的非挥发SRAM带来了曙光。 SRAM最大的特点是速度快(10ns量级)，但其自身也存在着先天的不足。需要由6个晶体管来组成一个基本单元。其单元面积是所有存储器中最大的。RRAM作为一种新兴的非挥发存储技术，由于其优越的存储性能而受到全世界的关注，据目前报道的数据，RRAM的擦写速度已经可以达到<10ns的量级，这使得用RRAM来替代SRAM构建以RRAM为架构的高性能FPGA在技术上成为了可能。一般RRAM存储单元可分为两种：1T1R结构和交叉阵列结构。前者只需要一个晶体管用于选通，相比于SRAM的6个晶体管，大大减小了存储单元的面积，密度可以提高3倍以上。交叉阵列结构可实现三维堆叠的开关矩阵，很有希望实现超高密度的FPGA。此外。由于RRAM的非挥发特性，不需要通电来保持数据，因此其静态功耗接近零。