Ferroelektriskt slumpmässigt minne (FRAM eller FeRAM) är en specialiserad typ av fast tillståndsdatalagringsmedium för datortillämpningar. Det skiljer sig från det vanliga RAM-minnet som används i de flesta persondatorer genom att det är icke-flyktigt, vilket innebär att det behåller data som lagras i det när strömmen stängs av till enheten, inte sant för standard dynamiskt RAM (DRAM). De unika egenskaperna hos materialet som FRAM är tillverkat av ger det ett naturligt ferroelektriskt tillstånd, vilket innebär att det har en inbyggd polarisering som lämpar sig för semipermanent lagring av data utan behov av ström. Denna naturliga polarisering innebär att FRAM har en låg strömförbrukning jämfört med standard DRAM.
Data på ett FRAM-chip kan också ändras genom att använda ett elektriskt fält för att skriva ny information till det, vilket ger det en viss likhet med Flash RAM och programmerbara minneschips i många typer av datoriserade industrimaskiner som kallas elektriskt raderbart programmerbart läsminne (EEPROM). De största nackdelarna med FRAM är att lagringstätheten för data är avsevärt mindre än för andra typer av RAM och det är svårare att producera, eftersom det ferroelektriska lagret lätt kan försämras under tillverkning av kiselchips. Eftersom ferroelektriskt RAM inte kan hålla en stor mängd data och skulle vara dyrt att göra för applikationer som kräver mycket minne, används det oftast i bärbara datorbaserade enheter som smartkort kopplade till säkerhetssystem för att komma in i byggnader och radiofrekvensidentifierare (RFID)-taggar som används på konsumentprodukter för att spåra lager.
Det material som oftast används för att tillverka ferroelektrisk RAM från och med 2011 är blyzirkonattitanat (PZT), även om teknikens historia kan spåras tillbaka till dess utformning 1952 och den första produktionen i slutet av 1980-talet. FRAM-chiparkitekturen är byggd på en modell där en lagringskondensator är ihopparad med en signaltransistor för att utgöra en programmerbar metalliseringscell. PZT-materialet i ferroelektriskt RAM-minne är det som ger det möjligheten att behålla data utan tillgång till ström. Medan arkitekturen är baserad på samma modell som DRAM och båda lagrar data som binära strängar av ettor och nollor, har endast ferroelektriskt RAM fasförändringsminne, där data är permanent inbäddad tills ett pålagt elektriskt fält raderar eller skriver över det. I denna mening fungerar ferroelektriskt RAM på samma sätt som flashminne eller ett EEPROM-chip, förutom att läs- och skrivhastigheten är mycket snabbare och kan upprepas fler gånger innan FRAM-chippet börjar misslyckas, och strömförbrukningsnivån är mycket lägre.
Eftersom ferroelektriskt RAM-minne kan ha läs- och skrivåtkomsthastigheter 30,000 100,000 gånger snabbare än ett standard EEPROM-chip, tillsammans med det faktum att det kan hålla 1 200 gånger längre och bara ha 100/3,000,000-del av strömförbrukningen för EEPROM, är det en typ av föregångare till racerbanans minne. Racetrack-minne är en typ av icke-flyktigt, universellt solid-state-minne under design i USA som på sikt kan ersätta vanliga datorhårddiskar och bärbara flashminnesenheter. När det väl kommersialiserats förväntas det att racerbanans minne skulle ha en läs- och skrivhastighet som är 2011 gånger snabbare än nuvarande ferroelektriska RAM, eller XNUMX XNUMX XNUMX gånger snabbare än en standardhårddisks prestandanivå från XNUMX.