Магниторезистивная память (MRAM)

Магниторезистивная оперативная память (MRAM — англ. magnetoresistiverandom-accessmemory) — запоминающее устройство с произвольным доступом, которое хранит информацию при помощи магнитных моментов, а не электрических зарядов.

 

Особенности MRAM от Everspin

  • Время цикла чтения/записи сравнимое с SRAM
  • Неограниченное количество циклов чтения/записи
  • Время хранения информации более 20 лет
  • Исполнение для работы в коммерческом, промышленном и автомобильном диапазоне температур

Особенности технологии

Ячейка памяти MRAM Everspin состоит из одного управляющего транзистора и одной ячейки памяти на основе магнитного туннельного эффекта (MagneticTunnelJunction, MTJ). Изделия MRAM производятсяна основе 180‑ и 130‑нм CMOS-процесса, при котором используются пять уровней металлизации, включая шины программирования, окруженные материалом с высокой проницаемостью для концентрации магнитногопотока. Запатентованная компанией Everspin архитектура, структура запоминающих элементов и технология режима переключения ячеек памяти обеспечили появление энергонезависимой памяти с наилучшими в своем классе производительностью и высокой надежностью.

MRAM основана на магнитных запоминающих элементах, интегрированных в CMOS технологический процесс. Каждая ячейка хранения построена на базе MTJ. Сама MTJ-ячейка представляет собой структуруиз нескольких слоев: слоя с фиксированной поляризацией, тонкого диэлектрического туннельного барьера и свободного магнитного слоя. Когда на такой MTJ-элемент подается смещение, электроны поляризуются магнитным слоем и пересекают диэлектрический барьер за счет процесса, известного как туннелирование. Таким образом, MTJ-элемент имеет малое сопротивление, когда магнитный момент свободного слоя сонаправлен магнитному моменту фиксированного слоя, и высокое сопротивление, когда магнитный момент свободного слоя противонаправлен магнитному моменту фиксированного слоя. Такие изменения сопротивления, вызванные изменением магнитного состояния устройства, известны как магниторезистивный эффект. Отсюда и произошло название — магниторезистивная RAM.Этот магниторезистивный эффект позволяет MRAM считывать данные на высокой скорости без изменения состояния ячейки.

Преимущества MRAM от Everspin

  • Малые габариты, до 16 Мбит на чип
  • Простой высокоскоростной интерфейс — параллельный SRAM или последовательный SPI
  • Экономическая эффективность — один транзистор и магнитный туннельный переход (1T-1MTJ)
  • Лучший в своем классе коэффициент ошибок
  • RoHS совместим, нет батарей не содержит свинца (Pb)
  • Может заменить многие виды памяти — обладает функциями Flash, SRAM, EEPROM, NVRAM, BBSRAM

Преимущества MRAM памяти

Простые интерфейсы

Параллельные MRAM устройства (8 и 16 бит) обладают временем чтения и записи, а также асинхронным интерфейсом, которые используют стандартные SRAM контроллеры. Последовательные MRAM имеют SPI интерфейс (как Flash или EEPROM устройства), но при этом тактовая частота составляет 40 МГц, что исключает задержки записи.

Малые габариты и низкопрофильность

MRAM поставляются в малогабаритных BGA и DFN корпусах, которые позволяют их использовать в современных компактных конструкциях.

Улучшенная надежность и широкий диапазон рабочих температур

Устройства MRAM работают от входного напряжения 3V в широком диапазоне рабочих температур. Данные сохраняются на время более 20 лет после каждой записи без циклов резервного копирования или резервного аккумулятора. Время хранения и надежность не уменьшается со временем работы.

Уменьшенный коэффициент программных ошибок

Технологии Flash, SRAM, BBSRAM и nvSRAM чувствительны к программным ошибкам. В отличие от них MRAM технология невосприимчива к альфа и нейтронным частицам. Это гарантирует коэффициент программных ошибок на два порядка ниже, чем у любого конкурирующего энергонезависимого решения.

Высокая экологичность

MRAM продукты RoHS совместимы и не содержат свинца. MRAM делает ненужной резервную батарею что снимает вопрос ее замены и делает решение крайне надежным.

Заменяет несколько типов памяти

MRAM продукты выполняют как функции внутрисистемной памяти (заменяют Flash), функции быстрого буфера данных (заменяют SRAM), так и функции энергонезависимого хранилища данных (заменяют EEPROM, nvRAM или BBSRAM), что сделает ваш дизайн простым и надежным.

Примеры использования MRAM

Серверы, системы хранения данных

Критически важные журналы и кеш данных записываются в MRAM память на скоростях сопоставимых с SRAM и всегда сохраняются при перебоях с электропитанием.

Коммуникационные системы

Критические параметры систем и пакетная информация сохраняется без систем резервного копирования

Транспорт, военные и авиационные системы

Сохраняется высокая надежность важным систем в широком диапазоне экстремальных температур и условий окружающей среды.

Автоматические расходомеры и принтеры

Постоянно обновляемые важные данные никогда не потеряются при пропадании электропитания в широком диапазоне рабочих температур

Системы контроля промышленной автоматики, робототехника

Информация о позиционировании осей сложной промышленной системы постоянно обновляется. В случае пропадания питания данные сохранятся после чего следует безопасная и быстрая перезагрузка

Промышленные силовые системы, устройства управления электропитанием

Надежная работа сохраняется в условиях переходных процессов в электропитании.

Медицинское оборудование

Простые в использовании и высоконадежные устройства памяти для построения медицинских приборов и систем.


Производители
Новости
13.06.2017, 17:15
Изменения в производстве и поставках памяти MRAM от Everspin Technologies
Компания Everspin Technologies, производитель микросхем памяти MRAM, объявила о важных изменениях в своей производственной программе.
11.04.2017, 16:00
UltraScale DRAM контроллер Xilinx получил совместимость с ST-MRAM от Everspin
Компания Everspin Technologies объявила о совместимости своей памяти Spin Torque MRAM (ST-MRAM) и ПЛИС UltraScale компании Xilinx.