在安全氣囊的電子控制單元（ECU）中的事件數(shù)據(jù)記錄器（EDR）中，F(xiàn)eRAM也得到了應(yīng)用。通過使用 FeRAM，可以滿足 EDR 的規(guī)定，確保在事故發(fā)生時，能夠記錄并保存詳細的數(shù)據(jù)，有助于查明事故原因。

關(guān)于EDR

事件數(shù)據(jù)記錄器（EDR）是一種車載事故記錄裝置，內(nèi)置于汽車的電子控制單元（ECU）中。其作用是在發(fā)生事故等事件前后的時間段內(nèi)記錄車輛的速度等數(shù)據(jù)。如下圖所示，EDR 會在事故發(fā)生前5秒到安全氣囊展開完成這段時間內(nèi)，以時間序列的方式將車速等信息記錄到非易失性存儲器中。

FeRAM的特征和優(yōu)勢

事故原因分析所需的詳細數(shù)據(jù)記錄

事件數(shù)據(jù)記錄器（EDR）需要在突發(fā)事件的前后快速進行數(shù)據(jù)寫入。理想情況下，應(yīng)在攝像頭或傳感器檢測到事故的5秒前開始寫入，在事故導致電力喪失之前完成寫入并開啟數(shù)據(jù)保護狀態(tài)。為了實現(xiàn)這一點，F(xiàn)eRAM 是最佳選擇。因為它可進行持續(xù)的數(shù)據(jù)寫入，并在斷電前的極短時間內(nèi)完成寫入。此外，EDR 的數(shù)據(jù)寫入不僅需要考慮寫入時間，還需考慮數(shù)據(jù)采樣數(shù)量的推薦值（最大為100樣品/秒）。使用 FeRAM 進行數(shù)據(jù)寫入可準確記錄事故前后的數(shù)據(jù)，幫助事故后的調(diào)查和原因分析。

下圖為每秒采樣一次的EDR數(shù)據(jù)示例。不僅車輛速度的變化只能精確到秒，而且也無法獲得剎車的準確時間。

EDR記錄的數(shù)據(jù)包括速度變化、速度顯示、油門踏板位置、剎車開關(guān)狀態(tài)等。通過事故后回收并分析這些數(shù)據(jù)，可以清晰地了解事故發(fā)生前的駕駛員操作、副駕駛和后座乘客的狀態(tài)，以及車輛整體的情況。

碰撞前的時間（秒）

下圖為以100樣品/秒記錄車輛速度，以10樣品/秒記錄除車速外的其他數(shù)據(jù)時的數(shù)據(jù)圖像。通過以10毫秒為單位記錄車輛速度，可以更清晰地了解車輛信息。此外，還能更詳細地掌握剎車操作狀況，從而準確掌握駕駛員在事故發(fā)生時的回避行為。

碰撞前的時間（秒）

以下援引自國土交通省的J-EDR技術(shù)要求。文件中明確提到要使用非易失性存儲器，并且對數(shù)據(jù)采樣率以及寫入數(shù)據(jù)的篡改防范提出了要求。FeRAM能夠同時滿足這兩點要求。

4.1.3 發(fā)生以下任一情況時，J-EDR（事件數(shù)據(jù)記錄器）應(yīng)捕捉和記錄數(shù)據(jù)元素：（1）如發(fā)生了2次以上的氣囊展開事故，必須捕捉和記錄新的事故數(shù)據(jù)。其后已記錄的事故數(shù)據(jù)不得被覆蓋。

（2）如發(fā)生了2次以上超過了啟動閾值（車速變化在150毫秒內(nèi)達到8公里/小時以上）或汽車制造商設(shè)定的啟動閾值而氣囊未展開的事故，必須捕捉和記錄新的事故數(shù)據(jù)并符合以下要求：

（i）如之前記錄了氣囊未展開事故數(shù)據(jù)的非易失性存儲器中尚有可用的空余空間，則須記錄新的未展開氣囊事故數(shù)據(jù)。

（ii）如之前記錄了氣囊未展開事故數(shù)據(jù)的非易失性存儲器空余空間不可用，則汽車制造商可以自行判斷選擇覆蓋舊數(shù)據(jù)或不記錄新數(shù)據(jù)。

（iii)記錄了氣囊展開事故數(shù)據(jù)的非易失性存儲器不得被新的氣囊未展開事故數(shù)據(jù)覆蓋。

4.2 數(shù)據(jù)篡改防范 非易失性存儲器中記錄的數(shù)據(jù)不得丟失或被修改。

斷電前最后一刻的數(shù)據(jù)都可利用

FeRAM 具有較高的寫入耐性，適合作為數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。MCU 運行中的事件會連續(xù)記錄到 FeRAM 中，得益于FeRAM 的非易失性，即使電源斷電數(shù)據(jù)也會被保留。因此，即使電源損壞，最新的數(shù)據(jù)也不會丟失。通過直接將數(shù)據(jù)寫入 FeRAM，可省去將數(shù)據(jù)從 SRAM 轉(zhuǎn)移到 EEPROM 或閃存的過程，由此無需額外電力來保存最后時刻的數(shù)據(jù)。

以下是1Mbit SPI的示例圖。將廣泛用于工業(yè)的1Mbit SPI FeRAM與EEPROM 和 NOR FLASH 的規(guī)格進行比較發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)eRAM 的循環(huán)時間為 120 納秒，EEPROM 為 5 毫秒，NOR FLASH 為 0.4 毫秒。假設(shè)從正常操作到電壓降到無法操作的電壓的時間為數(shù)毫秒，那么在此期間，EEPROM 只能進行一次日志記錄，NOR FLASH 只能進行幾次日志記錄，而 FeRAM 可以進行幾千次記錄。此外，盡管FeRAM 會在撞擊即將發(fā)生、電壓降到最下工作電壓之下的時間段內(nèi)暫停日志記錄，以防止寫入錯誤。然而，由于FeRAM可以高頻度獲取數(shù)據(jù)，因此能夠保存撞擊前夕的準確數(shù)據(jù)。相比之下，EEPROM 和 NOR FLASH 撞擊前夕保存的數(shù)據(jù)記錄間隔更大，且在電壓降到最下工作電壓之下時仍會持續(xù)完成數(shù)據(jù)寫入，可能會導致部分數(shù)據(jù)寫入錯誤。

補充說明：NOR FLASH在以1頁（256Byte）為單位進行連續(xù)寫入時，每一個最小扇區(qū)（4KByte）須花費30毫秒擦除數(shù)據(jù)后才能進行寫入。

符合 J-EDR 規(guī)格的高性能非易失性存儲器

日本國土交通省正推動符合 J-EDR 規(guī)格的 EDR 應(yīng)用，其中非易失性存儲器被視為技術(shù)要求中的一個重要關(guān)鍵詞。要求是“能夠電磁記錄和保存從車載設(shè)備傳輸?shù)膭討B(tài)、時間序列數(shù)據(jù)等，并且在數(shù)據(jù)保存過程中無需電源”的部件。相較被歸類于非易失性存儲器的 EEPROM 和 FLASH 存儲器，F(xiàn)eRAM 實現(xiàn)了更高的寫入速度和更好的寫入耐用性，即使在斷電也能保持數(shù)據(jù)，因此非常適合應(yīng)用于 EDR。

EDR存儲必要采集數(shù)據(jù)所需容量

許多 EDR 標準規(guī)定了基本的數(shù)據(jù)采集要求，包括前后方速度變化、車輛顯示速度、油門踏板位置、剎車踏板位置、發(fā)動機啟動次數(shù)、安全帶狀態(tài)、警告燈狀態(tài)等。對于速度數(shù)據(jù)，推薦的采樣率為100樣品/秒，而其他數(shù)據(jù)的采樣率為2樣品/秒。容量在64Kbit到4Mbit范圍內(nèi)的 FeRAM 可以滿足該數(shù)據(jù)記錄的容量要求。

以下為 J-EDR 對數(shù)據(jù)元素中每秒采樣率的規(guī)定內(nèi)容。（摘自國土交通省 J-EDR 技術(shù)要求第3頁）

前后方速度變化: 100樣品/秒

車輛顯示速度： 2樣品/秒

油門踏板位置： 2樣品/秒

剎車開關(guān)狀態(tài)： 2樣品/秒

將每個數(shù)據(jù)樣品的大小大致估算為1字節(jié)，如記錄撞擊前5秒內(nèi)數(shù)據(jù)，所需容量計算如下：

500+10+10+10 = 530 Byte = 4240 bit

將記錄以下數(shù)據(jù)。

前進方向速度的最大變化

發(fā)生最大變化所用的時間

點火循環(huán)，碰撞

點火循環(huán)，下載

安全帶狀態(tài)，系上/未系

所有安全氣囊警告燈，亮/滅

到安全氣囊展開為止所用時間

推薦 FeRAM 型號（符合 AEC-Q100 標準）

推薦FeRAM型號（符合AEC-Q100標準）

MB85RS4MTY:4Mbit SPI I/F 1.8~3.6V 50MHz -40~125℃ DFN8

MB85RS2MTY:2Mbit SPI I/F 1.8~3.6V 50MHz -40~125℃ SOP8/DFN8

MB85RS256TY: 256Kbit SPI I/F 1.8~3.6V 40MHz -40~125℃ SOP8

MB85RS128TY:128Kbit SPI I/F 1.8~3.6V 40MHz -40~125℃ SOP8

MB85RS64VY: 64Kbit SPI I/F 2.7~5.5V 33MHz -40~125℃ SOP8

歡迎聯(lián)系加賀富儀艾電子（上海）有限公司了解符合 AEC-Q100 標準的 FeRAM 產(chǎn)品更多信息。

關(guān)于 RAMXEED

RAMXEED是日本Fujitsu Semiconductor Memory Solution Limited改名的公司。富士通曾是日本知名的半導體供應(yīng)商。有長久制造歷史，高質(zhì)量半導體在各種產(chǎn)業(yè)使用。

RAMXEED商標已于2023年2月24日在歐盟知識產(chǎn)權(quán)局（EUIPO）注冊，涵蓋多種半導體產(chǎn)品，包括集成電路、存儲器件、芯片、元件和基板。

加賀富儀艾電子（上海）有限公司原為富士通電子，其業(yè)務(wù)自2020年12月并入加賀集團，旨在為客戶提供更好的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品和服務(wù)。在深圳、大連等地均設(shè)有分公司，負責統(tǒng)籌加賀富儀艾電子在中國的銷售業(yè)務(wù)。

加賀富儀艾電子（上海）有限公司的主要銷售產(chǎn)品包括Custom SoCs (ASICs)，代工服務(wù)，專用標準產(chǎn)品（ASSPs），鐵電隨機存儲器，繼電器，MCU和電源功率器件等，它們是以獨立產(chǎn)品及配套解決方案的形式提供給客戶，并廣泛應(yīng)用于高性能光通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、手持移動終端、影像設(shè)備、汽車、工業(yè)控制、家電、穿戴式設(shè)備、醫(yī)療電子、電力電表、安防等領(lǐng)域。