STT-MRAM與常規(guī)元件（ToggleMRAM）相比,STT-MRAM可以實現(xiàn)更高的密度、更少的功耗,和更低的成本.一般來說,STT-MRAM優(yōu)于ToggleMRAM的主要特點,在于能夠擴(kuò)展STT-MRAM芯片,以更低的成本來實現(xiàn)更高的密度.正因為STT-MRAM是一種高性能的存儲器,足以挑戰(zhàn)現(xiàn)有的DRAM和SRAM等,因此非常有可能成為未來重要的存儲器技術(shù).預(yù)計STT-MRAM可以擴(kuò)展至10nm以下制程,并挑戰(zhàn)快閃存儲器的更低成本.

 

 

圖一:STT-MRAM架構(gòu)說明

 

STT代表的是自旋轉(zhuǎn)移力矩式結(jié)構(gòu).在STT-MRAM元件中,使用自旋極化電流來翻轉(zhuǎn)電子的自旋結(jié)構(gòu).這種效應(yīng)可在磁性穿遂接面（MTJ）或自旋閥中來實現(xiàn),STT-MRAM元件使用的是STT-MTJ,透過使電流通過薄磁層產(chǎn)生自旋極化電流.然后將該電流導(dǎo)入較薄的磁層,經(jīng)由該磁層將角動量傳遞給薄磁層,進(jìn)而改變其旋轉(zhuǎn).

 

Everspin主要提供MRAM芯片為主要產(chǎn)品,是第一家量產(chǎn)MRAM的供應(yīng)商.其目標(biāo)市場涉及在儲存、工業(yè)自動化、游戲、能源管理、通訊、消費、運(yùn)輸、和航空電子等領(lǐng)域范圍內(nèi).

 

Everspin STT-MRAM

數(shù)據(jù)保留時間長,單元尺寸小,密度大,耐久性強(qiáng)和低功耗通過使用極化電流操縱電子自旋來寫入存儲器陣列

?性能類似于DRAM,但無需刷新

?與ToggleMRAM相比,開關(guān)能量顯著降低

?高度可擴(kuò)展,支持更高密度的內(nèi)存產(chǎn)品（現(xiàn)在采樣1Gb）

?只需稍作修改即可與JEDECDDR3和DDR4連接

?計劃未來的高速串行接口

 

一般常規(guī)STT-MRAM結(jié)構(gòu)使用平面MTJ（或稱為iMTJ）.有些STT-MRAM元件則使用稱為垂直MTJ（pMTJ）的最佳化結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)中磁矩垂直于矽基板的表面.與iMTJSTT-MRAM相較之下,垂直STT-MRAM不僅更具可擴(kuò)展性,并且也更具有成本競爭力.因此,pMTJ結(jié)構(gòu)的STT-MRAM將是未來替代DRAM和其他儲存技術(shù)的更佳方案.

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關(guān)鍵詞：MRAM