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STT结构涡轮增压MRAM

原创 嵌入式/内核开发 作者:宇芯电子 时间:2020-08-13 15:14:13 0 删除 编辑

新兴 MRAM 市场的主要参与者之一已经开发了专有技术,该技术表示将通过增加保持力并同时降低电流来增强任何MRAM阵列的性能。
 
自旋转移技术(STT)的进动自旋电流(PSC)结构,它有潜力提高MRAM的密度和零泄漏能力。该结构可以应用于移动,数据中心CPU和存储,汽车,物联网和(IoT)以及人工智能等领域。
 
PSC结构将使任何MRAM器件的自旋扭矩效率提高40%至70%。这意味着它不仅具有更高的数据保留能力,而且将消耗更少的电量。Pinarbasi说,增益转化为保留时间延长了10,000倍以上,因此一小时变成一年以上,但是写入电流却减少了。此外,随着垂直磁隧道结(pMTJ)变小,PSC的效率更高。开发的结构是模块化结构,实际上是PMTJ设备的扩展。

 
其进动自旋电流结构可将任何MRAM器件的自旋扭矩效率提高40%至70%。
 
从一开始就设计了这种模块化的方法。这意味着可以将PSC添加到其他任何人的pMTJ中。可以将其视为现有MRAM实现的涡轮增压器。
 
PSC结构被设计成可以整合到任何MRAM制造商的现有工艺中。除了在 STT-MRAM 生产中已经使用的材料或工具外,没有其他材料或工具,因此该结构实际上不会增加铸造厂的复杂性或成本。在PSC结构中,有两个特定的作用正在起作用。一个是静态的,另一个是动态的。静电效应可以大大提高设备的保持力。
 
动态效应会从零切换到一,反之亦然,这很重要,因为静态保持力和电流之间始终存在相关性。将这两种影响分开了。可以独立地提高保留率,同时降低电流。
 
尽管PSC结构使STT-MRAM能够解决SRAM的尺寸和成本缺陷,以及DRAM的易变性和功耗复杂性,但STT不仅将支持PSC的MRAM视为现有存储技术的替代品,还可以使用它。 这为物联网,汽车和AI带来了新的机遇。

 
对于给定电流,PSC结构可提供显着的速度增益。当使用4Kbit芯片和40nm器件尺寸时,在125μA时,PSC速度为〜4 ns,而pMTJ速度为〜30ns。
 
总体而言,将会有针对MRAM开发的本地市场,特别是嵌入式应用程序,并且已经取代了可能是SRAM或设备内部不同内存缓存的产品。由于这些设备及其非易失性存储功能,市场份额将发生变化,但新的市场发展也将发生。
 
虽然MRAM已经确立了自己在存储器设备未来的重要地位,但它仍处于初期阶段,MRAM仍主要用于利基应用中。时间将证明Spin Transfer的PSC结构将产生多大影响。绝对有必要制造出比传统MRAM产品更紧凑的结构,并且可以进一步扩展。必须彻底解决问题,看看它在实践中如何工作。
 
将有很多MRAM产品可用,尤其是随着代工厂和主要的半导体公司的兴起,并将重点放在嵌入式市场上。人们将寻求差异化,以便使他们寻找减轻他们可以在这些产品中使用的技术的方法,从而使自己与其他人的产品区分开。在这种环境中存在一些潜在的近期机会。展望五年,MRAM将是一个更大的利基市场。
 
Everspin是设计制造和商业销售离散和嵌入式磁阻RAM(MRAM)和自旋传递扭矩MRAM(STT-MRAM)的全球领导者,其市场和应用领域涉及数据持久性和完整性,低延迟和安全性至关重要。 Everspin MRAM 在数据中心,云存储,能源,工业,汽车和运输市场中部署了超过1.2亿个MRAM和STT-MRAM产品,为全球MRAM用户奠定了最强大,增长最快的基础。Everspin代理商宇芯电子可提供专业的技术支持及产品应用解决方案。

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