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断电也能保存数据的MRAM技术精髓

原创 嵌入式/内核开发 作者:宇芯电子 时间:2020-10-27 14:59:56 0 删除 编辑

内存技术在几十年的发展过程中性能提高了不少,但并没有实质性的改变。因为这些内存产品都是基于动态随机访问存储器DRAM的,一旦没有持续的电力,所存储的数据就会立即消失,这就直接导致目前的PC必需经历一段不短的时间进行启动才能正式使用,而无法像其他家电一样即开即用。然而 MRAM 却是一种全新的技术,甚至有望令PC的应用方式彻底改变。
 
一、断电也能保存MRAM技术精髓
MRAM是一种非易失性的磁性随机存储器,所谓“非易失性”是指关掉电源后,仍可以保持记忆完整,功能与目前极为流行的闪存芯片类似;而“随机存取”是指CPU读取资料时,不一定要从头开始,随时可用相同的速率,从内存的任何部位读写信息。MRAM运作的基本原理与硬盘驱动器类似,就如同在硬盘上存储数据一样,数据以磁性的方向为依据,存储为O或1(图1)。它存储的数据具有永久性,直到被外界的磁场影响之后,才会改变这个磁性数据。因为运用磁性存储数据,所以MRAM在容量成本方面大幅度降低。
 
但是MRAM的磁介质与硬盘有着很大的不同。它的磁密度要大得多,也相当薄,因此产生的自感和阻尼要少得多,这也是MRAM速度明显快于硬盘的重要原因。当进行读写操作时,MRAM中的磁极方向控制单元会使用相反的磁力方向,以使数据流水线能同时进行读写操作而不延误时间。但是MRAM的这种设计方案也不是没有坏处,当磁密度小到一定程度时会产生一定的信号干扰,对于MRAM的稳定性有所影响。不过好在目前90纳米制作工艺相当先进,已经完全能够解决这一问题。
 
当感应磁场通过MRAM的层面时,又会产生微小的区别抵抗力,这是因为感应磁场建立的顺磁场在其相反的存储状态中磁化而形成的,这也是各向异性磁电阻的缺点之一。不过各向异性磁电阻的这一缺点暂时还是无法避免的,毕竟它对MRAM的正面影响要远大于负面影响。根据以上技术特性,MRAM以较低的成本实现了非易失性随机存储,注定成为未来内存革命的先驱者。

Everspin是设计,制造和商业销售MRAM、 STT-MRAM 的全球领导者,其市场和应用涉及数据持久性和完整性,低延迟和安全性至关重要。Everspin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,奠定了最强大,增长最快的基础。 everspin代理 宇芯电子支持提供相关技术支持。

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