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非易失性MRAM誕生過(guò)程

2020-04-02 09:11:42

MRAM技術(shù)是以可沉積在標(biāo)準(zhǔn)邏輯制程上的磁性隧道結(jié) (MTJ)儲(chǔ)存單元為基礎(chǔ),MTJ中包含了一個(gè)維持單一極性方向的固定層,和一個(gè)通過(guò)隧道結(jié)與其隔離的自由層。當(dāng)自由層被施予和固定層相同方向的極化時(shí),MTJ的隧道結(jié)便會(huì)顯現(xiàn)出低電阻特性。而當(dāng)自由層被施予反方向的極化時(shí),MTJ便會(huì)有高電阻。此一磁阻效應(yīng)可使MRAM不需改變內(nèi)存狀態(tài),便能快速讀取數(shù)據(jù)。在MRAM存儲(chǔ)器中有一個(gè)富含創(chuàng)造性的設(shè)計(jì),這也是EVERSPIN的專利。
 
在MRAM的誕生過(guò)程中,設(shè)計(jì)的難點(diǎn)和關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),在于一個(gè)小電流通過(guò)“自由層”,并使之翻轉(zhuǎn),與固定層的極化方向相反或者相同。但是MRAM操作窗口特別小,即使很小的電流擾動(dòng)也會(huì)造成錯(cuò)誤。為此MARM的產(chǎn)品化道路一度陷入低迷。
 
在2004初一個(gè)俄裔的工程師公布他提出的新的MRAM結(jié)構(gòu)和寫(xiě)入方法(TOGGLE MRAM),人們才重新燃起了對(duì)MRAM的希望。SONY 和 MOTORALA 馬上拿出了第一手的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù). 實(shí)驗(yàn)證明TOGGLE MRAM具有相當(dāng)大的操作窗口。另一個(gè)重大突破是2004年末IBM 和日本一家公司同時(shí)宣布拿到了300%的MTJ信號(hào)。2004年在業(yè)界是非常激動(dòng)人心的時(shí)刻,這一系列的突破暗示著MRAM的曙光就在眼前。
 
現(xiàn)在MRAM有很多優(yōu)異的指標(biāo),但是并非完美。它的存儲(chǔ)密度和容量決定了它尚不能更大范圍的替代其他存儲(chǔ)器產(chǎn)品。但是根據(jù)摩爾定律,芯片尺寸會(huì)越來(lái)越小,這也是為什么很多人都認(rèn)為DRAM快走到了它生命周期的盡頭。PCM存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于MRAM和DRAM。在未來(lái)的五年里,它將是MRAM有力的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。MRAM想在未來(lái)新存儲(chǔ)的世界里稱王稱霸,還是需要一番突圍的。

Everspin MRAM選型鏈接:http://m.6dkj.net/list-180-1.html


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上一篇文章:eMRAM究竟是融合還是替代?


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