非易失性儲存器MRAM的兩大優點

新式儲存器技術隊伍包括 、PCRAM和ReRAM，受惠技術、材料、裝置等環節的關鍵突破，正邁向大規模量產的路上，眼前我們正處於見證儲存器歷史的轉折點。新式儲存器可分為獨立型產品，以及嵌入於邏輯工藝，用於取代部分傳統的嵌入式快快閃記憶體儲器eFlash技術，而在嵌入式技術上，趨勢已快速成熟中。但用於獨立型儲存器上，目前還有效能、成本的問題待克服。

MRAM為磁性隨機存取儲存器，架構是在電晶體中的儲存單元就在後端互聯，甚至不佔用“矽”的面積，可以做到直接嵌入到邏輯的電路里，因此可以做的非常小，一個電晶體一個儲存單元。

再者PCRAM就是相變隨機存取儲存器，以及ReRAM是叫電阻隨機存取儲存器，比MRAM更有吸引力之處在於，這兩種新式儲存技術可以跟NAND一樣，實現3D三維的架構。

可以說新式儲存器的應用範圍很廣，但若把其效益發揮至最大值，先鎖定兩大應用：物聯網、雲端計算和大資料中心。

 

（來源：Applied Materials）

我們常常講的物聯網，就是所謂的邊緣終端、邊緣裝置。現在的邊緣裝置架構，就是一個邏輯晶片加上一個 晶片，其中SRAM的功能是計算，然後再加一個3DNAND晶片，用來儲存演算法/軟體/程式碼。

所謂“邊緣”，就是因為沒有連線，無法通電，這時候功耗的問題就很重要，因為功耗決定可以用多長的時間。
這時，MRAM就可以替代SRAM的功能。因為SRAM是不用的時候也在耗電，甚至還漏電，但有些邊緣裝置可能99%的時間都在待機，如果用MRAM部分取代SRAM，就可以改善很多的功耗問題。

3DNAND也一樣，它實際上是高電壓的器件，若是部分用MRAM部分取代3DNAND也可以達到降低功耗的目的。
MRAM有兩大優點，第一是待機的時候不耗電，第二是比快閃記憶體便宜很多，若論缺點，則是MRAM的速度還沒有到SRAM等級。例如物聯網大量使用的 等，MRAM就非常適合使用。

接著來看雲端和大資料中心。這塊領域有三個挑戰。首先是海量資料的湧入，再來是需要快速進行運算，第三個關鍵仍是回到功耗。

目前主流的架構是DRAM再加上SSD去儲存資料，但要如何做到用新型的儲存器來提高效能？

方法一，是把DRAM部分取代掉，因為從功耗角度，DRAM有功耗到問題。再者PCRAM、ReRAM可以做3D架構後，在成本上具備優勢。

方法二，是把SSD部分取代。SSD的優勢是便宜，受惠3DNAND堆疊技術成熟，現在128層堆疊都要量產，3DNAND成本越來越低，但弱點卻是效能。

如果用PCRAM、ReRAM取代部分DRAM，一來同樣可以實現3D架構，二來效能要比SSD好很多。