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磁阻隨機存取存儲器(MRAM)有哪些類型?

來源:
2025-02-17
類別:基礎知識
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文章創(chuàng)建人 拍明芯城

磁阻隨機存取存儲器(MRAM)主要有以下幾種類型:

一、傳統(tǒng)MRAM(Field-driven MRAM)

這是最早的磁隨機存儲器類型,通過外加磁場調(diào)控自由層的磁化方向來存儲數(shù)據(jù)。字線和位線同時通入電流,產(chǎn)生的磁場在兩線交叉點進行疊加,從而對交叉點位置的存儲單元進行寫入。然而,這種類型的MRAM存在一些問題,如功耗較高、集成度受限等,因此目前主要用于航空航天等特殊領域。

二、自旋轉移矩(Spin-Transfer Torque, STT)MRAM

STT-MRAM是利用自旋轉移矩效應實現(xiàn)數(shù)據(jù)的寫入。通過施加足夠大的自旋電流,磁性材料中的磁矩可被翻轉,實現(xiàn)純電學寫入。STT-MRAM具有高速讀寫、低功耗、高集成度等優(yōu)點,是目前主流的MRAM類型之一。其內(nèi)部組合方式通常為1T-1MTJ(一個晶體管,一個磁性隧道結)單元,這種結構具有面積小、制造成本低和與CMOS工藝融合性好等優(yōu)點。

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三、自旋軌道扭矩(Spin-Orbit Torque, SOT)MRAM

SOT-MRAM是另一種先進的MRAM類型,它利用自旋軌道扭矩效應來翻轉磁矩。與STT-MRAM相比,SOT-MRAM在寫入過程中產(chǎn)生的熱量更少,因此具有更低的功耗和更高的可靠性。此外,SOT-MRAM還具有更高的寫入速度和更長的使用壽命。然而,其技術難度和制造成本也相對較高。

四、其他類型

除了上述三種主要的MRAM類型外,還有一些其他類型的MRAM正在研究中,如熱輔助開關(Thermal Assist Switch, TAS)MRAM和垂直傳輸(Vertical Transport, VT)MRAM等。這些新型的MRAM類型在性能上可能具有更大的優(yōu)勢,但目前仍處于實驗室研究階段,尚未實現(xiàn)商業(yè)化應用。

綜上所述,磁阻隨機存取存儲器(MRAM)具有多種類型,每種類型都有其獨特的優(yōu)點和局限性。隨著技術的不斷進步和創(chuàng)新,相信未來會有更多性能更優(yōu)異、成本更低的MRAM類型出現(xiàn),為人類的科技進步和社會發(fā)展做出更大的貢獻。


責任編輯:Pan

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