MRAM 即磁阻式隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)�的簡(jiǎn)�。MRAM 集成� SRAM 的高速讀寫性能與閃存存�(chǔ)器的非易失性,它可以作為一�(gè)單一的存�(chǔ)器件,用于既需要快�、大量存�(chǔ)�(shù)�(jù),又需要斷電后保持?jǐn)?shù)�(jù),并可快速恢�(fù)的系�(tǒng)中�
MRAM是指以磁電阻性質(zhì)�(lái)存儲(chǔ)�(shù)�(jù)的隨�(jī)存儲(chǔ)�,它采用磁化的方向不同所�(dǎo)致的磁電阻不同來(lái)記錄0�1,只要外部磁�(chǎng)不改�,磁化的方向就不�(huì)變化。不像DR AM為了耍保�?jǐn)?shù)�(jù)需 i I � 電流不斷流動(dòng),MR A M不需要刷新的操作。從原理上來(lái)�。MRAM的莆�(fù)凄寫次數(shù)近乎�(wú)限次,片讀取和寫入速度接近S R A M� 同時(shí),MRAM的存�(chǔ)元小,存�(chǔ)容量上呵與DR A M� u 比擬 此外,穿隧式磁電阻材料有半導(dǎo)體材料所不具有的電阻值火的特�(diǎn),使得其組件的功耗低�
MRAM兼具非易�、高速度、高密度、低耗等各種�(yōu)良特�,所以被�(rèn)為是電子�(shè)備中的理想存�(chǔ)�。另�,MRAM由于是金屬材料為�,因此抗輻射能力�(yuǎn)較半�(dǎo)體材料強(qiáng) �
與現(xiàn)有的靜態(tài)存儲(chǔ)器SRAM、動(dòng)�(tài)存儲(chǔ)器DR AM和快閃存�(chǔ)� F l a s h相比,MRAM性能都足非常的�
MRAM所帶來(lái)的另一�(gè)好處:允許將多種存儲(chǔ)器功能集成到一�(gè)芯片�,從而削減對(duì)多�(gè)仔儲(chǔ)器的需�、相�(yīng)的成體和�(shè)備的大小.降低系�(tǒng)的復(fù)雜� ,提高成本效益并延長(zhǎng)電池壽命�
MRAM足大多數(shù)手機(jī) � 移動(dòng)�(shè)�、膝上機(jī)、PC等數(shù)字產(chǎn)品的存儲(chǔ)器的潛在替代�(chǎn)�。從MRAM芯片技�(shù)的特性上�(lái)�,可以預(yù)�(jì)它將能解決包括計(jì)算機(jī)或手�(jī)啟動(dòng)慀數(shù)�(jù)丟失、數(shù)�(jù)裝載緩慢、電池壽命短等問(wèn)題,明顯改變消費(fèi)者使用電子沒(méi)備的方式�
MRAM 之所以具有這樣的性能,是由于與傳�(tǒng)� RAM 不同,它是靠磁場(chǎng)極化的形�,而不是靠電荷的形式來(lái)保存�(shù)�(jù)的。MRAM 的存�(chǔ)單元的結(jié)�(gòu)如圖 2 所�,它由三�(gè)層面�(gòu)�,最上面的成為自由層,中間的是隧道柵�,下面的是固定層。自由層的磁�(chǎng)極化方向是可以改變的,而固定層的磁�(chǎng)方向固定不變。當(dāng)自由層與固定層的磁場(chǎng)方向平行�(shí),存�(chǔ)單元呈現(xiàn)低電�;當(dāng)磁場(chǎng)方向相反�(shí),呈�(xiàn)高電阻。MRAM通過(guò)檢測(cè)存儲(chǔ)單元電阻的高�,來(lái)判斷所存儲(chǔ)的數(shù)�(jù)� 0還是1�
� 3 更加清楚地展示了 MRAM 存儲(chǔ)單元的結(jié)�(gòu)和讀寫方法。圖中下方左�(cè)是一�(gè)晶體�,當(dāng)它導(dǎo)通時(shí),電流可流過(guò)存儲(chǔ)單元 MTJ(磁性隧道結(jié)),通過(guò)與參考值�(jìn)行比�,判斷存�(chǔ)單元阻值的高低,從而讀出所存儲(chǔ)的數(shù)�(jù)。當(dāng)晶體管關(guān)斷時(shí),電流可流過(guò)編程� 1 和編程線 2(圖中 Writeine 1 � Write Line 2),在它們所�(chǎn)生的編程磁場(chǎng)的共同作用下,使自由層的磁場(chǎng)方向�(fā)生改�,從而完成編程的操作�
�(shí)�(xiàn) MRAM 可靠存儲(chǔ)的一�(gè)主要障礙是較高的位干擾率。對(duì)目標(biāo)存儲(chǔ)單元�(jìn)行編程時(shí),非目標(biāo)單元中的自由層可能會(huì)被誤編程。目前研究人員已�(jīng)成功解決了此�(wèn)題。寫入線1 和寫入線2上的脈沖電流�(chǎn)生旋�(zhuǎn)磁場(chǎng),只有它們共同作用的單元才會(huì)�(fā)生磁化極性的改變,從而不�(huì)干擾相同行或列的其它位單��
要�(jìn)一步隔離非目標(biāo)單元,使其不受干�,飛思卡爾半�(dǎo)體還使用鍍層包裹�(nèi)部銅線的三�(gè)�(cè)�。此鍍層將磁�(chǎng)�(qiáng)度引向并集中到目�(biāo)單元。這使得可以使用低得多的電流�(jìn)行編�,并隔離磁場(chǎng)周邊的通常�(huì)遭到干擾的單��
大批量生�(chǎn) MRAM �(shè)備的另一�(gè)難題是由于極薄的 AlOx 隧道�(jié)。AlOx �(jié)厚度上的微小變化都會(huì)�(dǎo)致位單元電阻的很大改�。如今的半導(dǎo)體技�(shù)已經(jīng)解決了這一�(wèn)題,從而實(shí)�(xiàn)了在整�(gè)晶圓表面上以及整�(gè)批量�,都能產(chǎn)生一致的隧道�(jié)�
維庫(kù)電子�,電子知�(shí),一查百��
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