非易失性MRAM架构说明

来源：宇芯有限公司 日期：2019-12-09 10:21:55

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STT-MRAM与常规元件（ToggleMRAM）相比,STT-MRAM可以实现更高的密度、更少的功耗,和更低的成本.一般来说,STT-MRAM优于ToggleMRAM的主要特点,在于能够扩展STT-MRAM芯片,以更低的成本来实现更高的密度.正因为STT-MRAM是一种高性能的存储器,足以挑战现有的DRAM和SRAM等,因此非常有可能成为未来重要的存储器技术.预计STT-MRAM可以扩展至10nm以下制程,并挑战快闪存储器的更低成本.

 

 

图一:STT-MRAM架构说明

 

STT代表的是自旋转移力矩式结构.在STT-MRAM元件中,使用自旋极化电流来翻转电子的自旋结构.这种效应可在磁性穿遂接面（MTJ）或自旋阀中来实现,STT-MRAM元件使用的是STT-MTJ,透过使电流通过薄磁层产生自旋极化电流.然后将该电流导入较薄的磁层,经由该磁层将角动量传递给薄磁层,进而改变其旋转.

 

Everspin主要提供MRAM芯片为主要产品,是第一家量产MRAM的供应商.其目标市场涉及在储存、工业自动化、游戏、能源管理、通讯、消费、运输、和航空电子等领域范围内.

 

Everspin STT-MRAM

数据保留时间长,单元尺寸小,密度大,耐久性强和低功耗通过使用极化电流操纵电子自旋来写入存储器阵列

性能类似于DRAM,但无需刷新

与ToggleMRAM相比,开关能量显着降低

高度可扩展,支持更高密度的内存产品（现在采样1Gb）

只需稍作修改即可与JEDECDDR3和DDR4连接

计划未来的高速串行接口

 

一般常规STT-MRAM结构使用平面MTJ（或称为iMTJ）.有些STT-MRAM元件则使用称为垂直MTJ（pMTJ）的最佳化结构,这种结构中磁矩垂直于矽基板的表面.与iMTJSTT-MRAM相较之下,垂直STT-MRAM不仅更具可扩展性,并且也更具有成本竞争力.因此,pMTJ结构的STT-MRAM将是未来替代DRAM和其他储存技术的更佳方案.

MRAM选型链接：https://www.wridy.com/list-180-1.html

关键词：MRAM

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