Interesant

Ce este tehnologia de memorie MRAM

Ce este tehnologia de memorie MRAM


RAM magnetorezistivă, RAM magnetică sau doar MRAM este o formă de tehnologie de memorie cu acces aleatoriu nevolatil care folosește sarcini magnetice pentru a stoca date în loc de sarcini electrice.

Tehnologia de memorie MRAM are, de asemenea, avantajul că este o tehnologie de consum redus, deoarece nu necesită energie pentru a menține datele, ca în cazul multor alte tehnologii de memorie.

Deși tehnologia de memorie MRAM este cunoscută de peste zece ani, abia recent tehnologia a putut fi fabricată în volume mari. Acest lucru a adus acum tehnologia MRAM într-un punct în care este viabilă din punct de vedere comercial.

Ce este MRAM: elemente de bază

Tehnologia MRAM este complet diferită de orice altă tehnologie cu semiconductori care este utilizată în prezent și oferă o serie de avantaje:

  • Tehnologia de memorie MRAM își păstrează datele atunci când alimentarea este scoasă
  • Oferă o viteză de scriere a citirii mai mare în comparație cu alte tehnologii, inclusiv Flash și EEPROM
  • Consumă un nivel de putere relativ scăzut
  • Datele MRAM nu se degradează în timp

Noua dezvoltare a memoriei MRAM are o importanță uriașă. Mai mulți producători au cercetat tehnologia, dar Freescale a fost prima companie care a dezvoltat tehnologia suficient pentru a permite fabricarea ei pe scară largă. Având în vedere acest lucru, ei au început deja să acumuleze stocuri de memorie de 4 megabiți care formează prima lor ofertă, cu amintiri mai mari de urmat.

Structură și fabricație MRAM

Una dintre problemele majore cu tehnologia de memorie MRAM a fost dezvoltarea unei structuri MRAM adecvate care să permită fabricarea amintirilor în mod satisfăcător. O gamă largă de structuri și materiale au fost cercetate pentru a obține structura optimă.

Unele structuri de dezvoltare a tehnologiei de memorie MRAM timpurii au folosit joncțiuni fabricate folosind plasarea controlată de computer a până la 8 măști de umbră metalice diferite. Măștile au fost plasate succesiv pe oricare dintre napolitemele cu diametrul de până la douăzeci și unu inci, cu o precizie de plasare de aproximativ ± 40 µm. Utilizând diferite măști, între 10 și 74 de joncțiuni cu o dimensiune de aproximativ 80 x 80 µm ar putea fi modelate pe fiecare placă.

Bariera tunelului a fost formată prin oxidarea plasmatică in-situ a unui strat subțire de Al depus la temperatura ambiantă. Folosind această tehnică, s-au observat niveluri mari de variație a rezistenței datorate efectelor magneto-rezistive. Au fost făcute investigații privind dependența MR de metalele feromagnetice care cuprind electrozii.

Sa anticipat că amploarea MR va depinde în mare măsură de interfața dintre bariera tunelului și electrozii magnetici. Cu toate acestea, s-a constatat că straturile groase de anumite metale neferomagnetice ar putea fi inserate între bariera tunelului și electrodul magnetic fără a stinge efectul MR. Cu toate acestea, sa constatat că MR a fost stins de oxidarea incompletă a stratului de Al.

Operațiunea MRAM

Funcționarea noii memorii semiconductoare se bazează pe o structură cunoscută sub numele de joncțiune magnetică de tunel (MJT). Aceste dispozitive constau din sandvișuri din două straturi feromagnetice separate de straturi izolante subțiri. Un curent poate curge peste sandwich și apare dintr-o acțiune de tunelare, iar magnitudinea sa depinde de momentele magnetice ale straturilor magnetice. Straturile celulei de memorie pot fi fie aceleași atunci când se spune că sunt paralele, fie în direcții opuse când se spune că sunt antiparalele. Se constată că curentul este mai mare atunci când câmpurile magnetice sunt aliniate între ele. În acest fel este posibil să se detecteze starea câmpurilor.

Joncțiunile magnetice de tunel (MTJ) ale MRAM cuprind sandvișuri din două straturi feromagnetice (FM) separate de un strat subțire izolator care acționează ca o barieră de tunel. În aceste structuri curentul de sens curge de obicei paralel cu straturile structurii, curentul este trecut perpendicular pe straturile sandwich-ului MTJ. Rezistența sandwich-ului MTJ depinde de direcția magnetismului celor două straturi feromagnetice. De obicei, rezistența MTJ este mai mică atunci când aceste momente sunt aliniate paralel una cu cealaltă și este cea mai mare atunci când este antiparalelă.

Pentru a seta starea celulei de memorie, un curent de scriere este trecut prin structură. Acest lucru este suficient de ridicat pentru a modifica direcția magnetismului stratului subțire, dar nu și cel mai gros. Un curent de sens nedistructiv mai mic este apoi utilizat pentru a detecta datele stocate în celula de memorie.

Memoria MRAM devine disponibilă de la o serie de companii. Dezvoltarea sa arată că tehnologia memoriei se deplasează înainte pentru a ține pasul cu cerințele din ce în ce mai exigente ale sistemelor bazate pe computer și procesor pentru mai multă memorie. Deși relativ nou pentru piața MRAM, RAM magnetorezistivă, atunci când ne uităm la ceea ce este MRAM, se poate vedea că are câteva avantaje semnificative de oferit.


Priveste filmarea: Cum aleg memoria RAM? (Noiembrie 2021).