嵌入式存储的下一步:STT-MRAM

2021-07-28

MRAM,即磁阻式随机访问存储器的简称,兼备SRAM的高速读写性能与闪存存储器的非易失性。STT-MRAM是通过自旋电流实现信息写入的一种新型MARM,属于MRAM的二代产品,解决了MRAM写入信息存在的问题。

STT-MRAM存储单元的核心仍然是一个MTJ(磁性隧道结),由两层不同厚度的铁磁层及一层几个纳米厚的非磁性隔离层组成,它是通过自旋电流实现信息写入的。目前,STT-MRAM已经从几家代工厂(GlobalFoundries、英特尔三星、台积电和联电)中脱颖而出,成为一种非常有吸引力的IP选择。

STT-MRAM具有以下几个出色的特性:

  • 储存时间长

  • 高密度

  • 随机访问

  • 接近零泄漏功率

  • 低写误码率

STT-MRAM的开发步骤包括以下几项:
第一步是材料的堆栈工程——例如,晶体结构、原子组成、厚度和每个层边界的界面特性。需要通过详细的“自旋极化”计算确定以下材料特性:

  • 磁各向异性 (K)

  • 磁饱和 (Ms)

  • 隧道磁阻性(TMR)



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