STT結構渦輪增壓MRAM

宇芯電子發表於2020-08-13

新興 市場的主要參與者之一已經開發了專有技術,該技術表示將透過增加保持力並同時降低電流來增強任何MRAM陣列的效能。
 
自旋轉移技術(STT)的進動自旋電流(PSC)結構,它有潛力提高MRAM的密度和零洩漏能力。該結構可以應用於移動,資料中心CPU和儲存,汽車,物聯網和(IoT)以及人工智慧等領域。
 
PSC結構將使任何MRAM器件的自旋扭矩效率提高40%至70%。這意味著它不僅具有更高的資料保留能力,而且將消耗更少的電量。Pinarbasi說,增益轉化為保留時間延長了10,000倍以上,因此一小時變成一年以上,但是寫入電流卻減少了。此外,隨著垂直磁隧道結(pMTJ)變小,PSC的效率更高。開發的結構是模組化結構,實際上是PMTJ裝置的擴充套件。

 
其進動自旋電流結構可將任何MRAM器件的自旋扭矩效率提高40%至70%。
 
從一開始就設計了這種模組化的方法。這意味著可以將PSC新增到其他任何人的pMTJ中。可以將其視為現有MRAM實現的渦輪增壓器。
 
PSC結構被設計成可以整合到任何MRAM製造商的現有工藝中。除了在 生產中已經使用的材料或工具外,沒有其他材料或工具,因此該結構實際上不會增加鑄造廠的複雜性或成本。在PSC結構中,有兩個特定的作用正在起作用。一個是靜態的,另一個是動態的。靜電效應可以大大提高裝置的保持力。
 
動態效應會從零切換到一,反之亦然,這很重要,因為靜態保持力和電流之間始終存在相關性。將這兩種影響分開了。可以獨立地提高保留率,同時降低電流。
 
儘管PSC結構使STT-MRAM能夠解決SRAM的尺寸和成本缺陷,以及DRAM的易變性和功耗複雜性,但STT不僅將支援PSC的MRAM視為現有儲存技術的替代品,還可以使用它。 這為物聯網,汽車和AI帶來了新的機遇。

 
對於給定電流,PSC結構可提供顯著的速度增益。當使用4Kbit晶片和40nm器件尺寸時,在125μA時,PSC速度為〜4 ns,而pMTJ速度為〜30ns。
 
總體而言,將會有針對MRAM開發的本地市場,特別是嵌入式應用程式,並且已經取代了可能是SRAM或裝置內部不同記憶體快取的產品。由於這些裝置及其非易失性儲存功能,市場份額將發生變化,但新的市場發展也將發生。
 
雖然MRAM已經確立了自己在儲存器裝置未來的重要地位,但它仍處於初期階段,MRAM仍主要用於利基應用中。時間將證明Spin Transfer的PSC結構將產生多大影響。絕對有必要製造出比傳統MRAM產品更緊湊的結構,並且可以進一步擴充套件。必須徹底解決問題,看看它在實踐中如何工作。
 
將有很多MRAM產品可用,尤其是隨著代工廠和主要的半導體公司的興起,並將重點放在嵌入式市場上。人們將尋求差異化,以便使他們尋找減輕他們可以在這些產品中使用的技術的方法,從而使自己與其他人的產品區分開。在這種環境中存在一些潛在的近期機會。展望五年,MRAM將是一個更大的利基市場。
 
Everspin是設計製造和商業銷售離散和嵌入式磁阻RAM(MRAM)和自旋傳遞扭矩MRAM(STT-MRAM)的全球領導者,其市場和應用領域涉及資料永續性和完整性,低延遲和安全性至關重要。 在資料中心,雲端儲存,能源,工業,汽車和運輸市場中部署了超過1.2億個MRAM和STT-MRAM產品,為全球MRAM使用者奠定了最強大,增長最快的基礎。Everspin代理商宇芯電子可提供專業的技術支援及產品應用解決方案。

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