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FS5KM 发布时间 时间:2025/9/29 14:38:11 查看 阅读:5

FS5KM是一款由富士通(现为索斯科,Socionext)推出的基于FRAM(铁电随机存取存储器)技术的非易失性存储芯片。该器件结合了传统RAM的高速读写性能与ROM的非易失性特性,能够在断电后依然保留数据,同时支持几乎无限次的读写操作。FS5KM属于高性能串行接口FRAM系列,采用SPI(串行外设接口)通信协议,适用于需要频繁写入、高可靠性以及低功耗运行的应用场景。该芯片广泛应用于工业控制、医疗设备、汽车电子、智能仪表和物联网终端等对数据记录实时性和耐久性要求较高的领域。其独特的FRAM存储单元结构避免了传统EEPROM或闪存中常见的写入延迟和寿命限制问题,从而显著提升了系统整体效率和稳定性。

参数

品牌:Fujitsu (Socionext)
  类型:FRAM (铁电存储器)
  容量:512 Kbit (64 K × 8)
  工作电压:2.7V 至 3.6V
  接口类型:SPI (四线制:SI, SO, SCK, CS)
  时钟频率:最高支持 33 MHz
  工作温度范围:-40°C 至 +85°C
  封装形式:8-pin SOP 或 8-pin WSON
  写入耐久性:10^14 次读/写周期
  数据保持时间:10 年 @ +85°C;95 年 @ +65°C
  写入时间:无延迟写入(即时写入)
  待机电流:典型值 10 μA
  工作电流:典型值 5 mA @ 3.3V, 10 MHz

特性

FS5KM的核心优势在于其采用的铁电存储技术(FRAM),这种技术不同于传统的基于浮栅结构的EEPROM或Flash存储器。FRAM利用具有铁电特性的材料作为存储介质,在施加电场时可实现极快速且低功耗的数据写入操作,并且不会因写入次数过多而导致介质老化。这意味着FS5KM具备近乎无限的写入寿命,达到10^14次读写循环,远远超过标准EEPROM的10^5~10^6次限制。这一特性使得它特别适合用于需要频繁更新数据的日志记录系统、传感器数据采集装置或实时监控设备。
  另一个显著特点是“无延迟写入”能力。由于FRAM在写入过程中不需要像Flash那样进行擦除操作,因此写入速度非常快,接近于SRAM的水平。用户可以在任意地址立即执行写命令,无需等待编程周期完成,极大地提高了系统的响应速度和吞吐量。此外,FS5KM的功耗远低于同类非易失性存储器,在高频写入任务中仍能保持较低的能量消耗,非常适合电池供电或能源受限的应用环境。
  SPI接口设计使FS5KM易于集成到现有微控制器系统中,支持标准模式下的指令集操作,包括读、写、写使能、状态寄存器访问等功能。片内还集成了写保护机制和状态寄存器,可用于防止误写操作并监控器件状态。其宽温工作范围(-40°C至+85°C)确保了在恶劣工业或户外环境下也能稳定运行。综上所述,FS5KM不仅提供了卓越的耐久性和速度表现,还在可靠性、功耗和易用性之间实现了良好平衡,是高端嵌入式系统中理想的数据存储解决方案。

应用

FS5KM被广泛应用于多个高可靠性要求的领域。在工业自动化系统中,常用于PLC控制器中的配置参数保存、生产数据日志记录以及设备运行状态追踪。由于其极高的写入耐久性,即使每秒多次写入也能维持多年不损坏,非常适合长时间连续运行的工控设备。
  在医疗电子设备中,如便携式监护仪、血糖仪或输液泵等,FS5KM用于存储患者治疗数据、设备校准信息和操作日志,确保关键信息在断电或更换电池时不丢失,并满足医疗行业对数据完整性和安全性的严格要求。
  汽车电子方面,该芯片可用于车载黑匣子、ECU参数存储、胎压监测系统(TPMS)数据缓存等场景,尤其适用于需要频繁写入的小型数据记录模块。其宽温特性和抗振动能力也符合车规级应用的部分需求。
  在智能计量领域,例如智能水表、电表和燃气表中,FS5KM负责保存累计用量、抄表时间和异常事件记录,克服了传统EEPROM因写入寿命不足导致的早期失效问题。
  此外,在物联网节点、无线传感器网络和边缘计算终端中,FS5KM作为本地数据缓冲区,能够高效地暂存传感器采集结果,再通过无线方式上传至云端,有效提升系统整体能效和数据完整性。

替代型号

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