非易失性MRAM基本知識大全

ID:273087 · 發(fā)表于 2020-12-8 16:56

MRAM是一種非易失性的磁性隨機(jī)存儲器。它擁有靜態(tài)隨機(jī)存儲器(SRAM)的高速讀取寫入能力;以及動態(tài)隨機(jī)存儲器(DRAM)的高集成度，而且基本上可以無限次地重復(fù)寫入。

MRAM特性
●MRAM讀/寫周期時間:35ns;
●真正無限次擦除使用;
●業(yè)內(nèi)最長的壽命和數(shù)據(jù)保存時間——超過20年的非易失特性;
●單芯片最高容量為16Mb;
●快速、簡單接口——16位或8位并行SRAM、40MHz高速串行SPI接口;
●具有成本效益——簡單到只有一個晶體管、一個磁性穿隧結(jié)(1T-1MTJ)位單元;
●最佳等級的軟錯誤率——遠(yuǎn)比其它內(nèi)存優(yōu)異;
●可取代多種存儲器——集Flash、SRAM、EEPROM、DRAM的功能于一身;●具備商業(yè)級、工業(yè)級、擴(kuò)展級和汽車級的可選溫度范圍;
●符合RoHS規(guī)范:無電池、無鉛;
●小封裝:TSOP、VGA、DFN

存儲原理
MRAM是以磁性隧道結(jié)(MTJ)儲存單元為基礎(chǔ)。MTJ中包含了一個維持單一極性方向的固定層，和一個通過隧道結(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，MTJ的隧道結(jié)便會顯現(xiàn)出低電阻特性;反之MTJ便會有高電阻。此磁阻效應(yīng)可使MRAM不需改變內(nèi)存狀態(tài)，便能快速讀取數(shù)據(jù)。當(dāng)流經(jīng)兩金屬線的電流足以切換MTJ的磁場時，在兩金屬線交點(diǎn)的MTJ就會被極化(寫入)。此過程能以SRAM的速度完成。

MRAM的優(yōu)勢
優(yōu)勢一:
其采用的磁性極化的方式與傳統(tǒng)的電荷存儲方式不同，有效避免了電荷漏電的問題，從而保證數(shù)據(jù)能夠在寬廣的溫度范圍內(nèi)被長期保存。
優(yōu)勢二:
兩個狀態(tài)間的磁性極化切換不會涉及到實(shí)際的電子或原子移動，因此不會有耗損機(jī)制的存在。
優(yōu)勢二:
兩個狀態(tài)間的磁性極化切換不會涉及到實(shí)際的電子或原子移動，因此不會有耗損機(jī)制的存在。

串行mram
典型電路示例—MR25H40 4Mbit MRAM

并行mram
典型電路示例—MR2A16A 256K×16 MRAM

MRAM選型

MRAM使用問題
MRAM是一種鐵磁性存儲器，在使用的時候，應(yīng)盡量避免與強(qiáng)磁性物質(zhì)否則高壓大電流導(dǎo)體進(jìn)行短距離接觸，否則容易導(dǎo)致內(nèi)部數(shù)據(jù)丟失甚至是芯片損壞。

Everspin是專業(yè)設(shè)計和制造MRAM和STT-MRAM的翹楚，其市場和應(yīng)用領(lǐng)域涉及數(shù)據(jù)持久性和完整性，低延遲和安全性至關(guān)重要。Everspin在數(shù)據(jù)中心，云存儲，能源，工業(yè)，汽車和運(yùn)輸市場中部署了超過1.2億個MRAM和STT-MRAM產(chǎn)品，為MRAM用戶奠定了強(qiáng)大的基礎(chǔ)。Everspin一級代理英尚微電子可為用戶提供驅(qū)動和例程等技術(shù)方面支持。

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