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非易失性MRAM基本知识详解

2020-12-07 16:31:34 英尚微电子

MRAM是一种非易失性的磁性随机存储器。它拥有静态随机存储器(SRAM)的高速读取写入能力;以及动态随机存储器(DRAM)的高集成度,而且基本上可以无限次地重复写入。

MRAM特性
●MRAM读/写周期时间:35ns;
●真正无限次擦除使用;
●业内最长的寿命和数据保存时间——超过20年的非易失特性;
●单芯片最高容量为16Mb;
●快速、简单接口——16位或8位并行SRAM、40MHz高速串行SPI接口;
●具有成本效益——简单到只有一个晶体管、一个磁性穿隧结(1T-1MTJ)位单元;
●最佳等级的软错误率——远比其它内存优异;
●可取代多种存储器——集Flash、SRAM、EEPROM、DRAM的功能于一身;●具备商业级、工业级、扩展级和汽车级的可选温度范围;
●符合RoHS规范:无电池、无铅;
●小封装:TSOP、VGA、DFN

MRAM的存储原理
MRAM是以磁性隧道结(MTJ)储存单元为基础。MTJ中包含了一个维持单一极性方向的固定层,和一个通过隧道结与其隔离的自由层。当自由层被施予和固定层相同方向的极化时,MTJ的隧道结便会显现出低电阻特性;反之MTJ便会有高电阻。此磁阻效应可使MRAM不需改变内存状态,便能快速读取数据。当流经两金属线的电流足以切换MTJ的磁场时,在两金属线交点的MTJ就会被极化(写入)。此过程能以SRAM的速度完成。

MRAM的优势
优势一:
其采用的磁性极化的方式与传统的电荷存储方式不同,有效避免了电荷漏电的问题,从而保证数据能够在宽广的温度范围内被长期保存。
优势二:
两个状态间的磁性极化切换不会涉及到实际的电子或原子移动,因此不会有耗损机制的存在。
优势二:
两个状态间的磁性极化切换不会涉及到实际的电子或原子移动,因此不会有耗损机制的存在。

非易失性存储器-串行mram
典型电路示例—MR25H40 4Mbit MRAM

非易失性存储器-并行mram
典型电路示例—MR2A16A 256K×16 MRAM

非易失性存储器-MRAM选型

非易失性存储器-MRAM的应用

MRAM使用问题
MRAM是一种铁磁性存储器,在使用的时候,应尽量避免与强磁性物质否则高压大电流导体进行短距离接触,否则容易导致内部数据丢失甚至是芯片损坏。

 

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