Ciekawy

Co to jest technologia pamięci MRAM

Co to jest technologia pamięci MRAM


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.


Magneto-rezystancyjna pamięć RAM, magnetyczna pamięć RAM lub po prostu MRAM to forma technologii nieulotnej pamięci o dostępie swobodnym, która wykorzystuje ładunki magnetyczne do przechowywania danych zamiast ładunków elektrycznych.

Technologia pamięci MRAM ma również tę zaletę, że jest technologią małej mocy, ponieważ nie wymaga zasilania do utrzymania danych, jak w przypadku wielu innych technologii pamięci.

Chociaż technologia pamięci MRAM jest znana od ponad dziesięciu lat, dopiero niedawno udało się ją wyprodukować w dużych ilościach. Doprowadziło to teraz technologię MRAM do punktu, w którym jest komercyjnie opłacalna.

Co to jest MRAM: podstawy

Technologia MRAM jest zupełnie inna niż każda inna technologia półprzewodników, która jest obecnie w użyciu i oferuje szereg zalet:

  • Technologia pamięci MRAM zachowuje swoje dane po odłączeniu zasilania
  • Oferuje wyższą prędkość odczytu i zapisu w porównaniu z innymi technologiami, w tym Flash i EEPROM
  • Zużywa stosunkowo niski poziom mocy
  • Dane MRAM nie ulegają degradacji w czasie

Rozwój nowej pamięci MRAM ma ogromne znaczenie. Kilku producentów badało tę technologię, ale Freescale była pierwszą firmą, która opracowała technologię na tyle, aby umożliwić jej produkcję na dużą skalę. Mając to na uwadze, już zaczęli gromadzić zapasy 4-megabitowych pamięci, które stanowią ich pierwszą ofertę, z większymi pamięciami w przyszłości.

Struktura i produkcja MRAM

Jednym z głównych problemów związanych z technologią pamięci MRAM było opracowanie odpowiedniej struktury MRAM, która pozwoli na zadowalające wytwarzanie pamięci. Przebadano szeroką gamę struktur i materiałów, aby uzyskać optymalną strukturę.

Niektóre z wczesnych struktur rozwoju technologii pamięci MRAM wykorzystywały wytworzone złącza przy użyciu sterowanego komputerowo umieszczania do 8 różnych metalowych masek cienia. Maski były sukcesywnie umieszczane na dowolnej płytce o średnicy do dwudziestu 1 cala z dokładnością umieszczenia około ± 40 µm. Używając różnych masek, na każdej płytce można było wykonać od 10 do 74 połączeń o rozmiarze około 80 x 80 µm.

Bariera tunelu została utworzona przez utlenianie plazmowe in situ cienkiej warstwy Al osadzonej w temperaturze otoczenia. Stosując tę ​​technikę, zaobserwowano duże zmiany rezystancji spowodowane efektami magneto-rezystancyjnymi. Przeprowadzono badania zależności MR od metali ferromagnetycznych wchodzących w skład elektrod.

Oczekiwano, że wielkość rezonansu magnetycznego będzie w dużej mierze zależna od granicy faz między barierą tunelu a elektrodami magnetycznymi. Stwierdzono jednak, że między barierą tunelu a elektrodą magnetyczną można umieścić grube warstwy niektórych metali nieferromagnetycznych bez tłumienia efektu MR. Stwierdzono jednak, że MR został wygaszony przez niepełne utlenienie warstwy Al.

Działanie MRAM

Działanie nowej pamięci półprzewodnikowej opiera się na strukturze znanej jako magnetyczne złącze tunelowe (MJT). Urządzenia te składają się z kanapek dwóch warstw ferromagnetycznych oddzielonych cienkimi warstwami izolacyjnymi. Prąd może przepływać przez kanapkę i powstaje w wyniku działania tunelu, a jego wielkość zależy od momentów magnetycznych warstw magnetycznych. Warstwy komórki pamięci mogą być albo takie same, gdy mówi się, że są równoległe, albo w przeciwnych kierunkach, gdy mówi się, że są przeciwrównoległe. Stwierdzono, że prąd jest wyższy, gdy pola magnetyczne są ustawione względem siebie. W ten sposób można wykryć stan pól.

Magnetyczne złącza tunelowe (MTJ) MRAM składają się z kanapek dwóch warstw ferromagnetycznych (FM) oddzielonych cienką warstwą izolacyjną, która działa jak bariera tunelu. W tych strukturach prąd wyczuwalny zwykle płynie równolegle do warstw konstrukcji, prąd przepływa prostopadle do warstw kanapki MTJ. Oporność kanapki MTJ zależy od kierunku magnetyzmu dwóch warstw ferromagnetycznych. Zazwyczaj opór MTJ jest najniższy, gdy te momenty są ustawione równolegle do siebie, a najwyższy, gdy są przeciwrównoległe.

Aby ustawić stan komórki pamięci, przez strukturę przepuszczany jest prąd zapisu. Jest to wystarczająco wysokie, aby zmienić kierunek magnetyzmu cienkiej warstwy, ale nie grubszej. Następnie do wykrywania danych przechowywanych w komórce pamięci używany jest mniejszy, nieniszczący prąd wykrywania.

Pamięć MRAM staje się dostępna w wielu firmach. Jego rozwój pokazuje, że technologia pamięci posuwa się naprzód, aby dotrzymać kroku coraz bardziej rygorystycznym wymaganiom systemów komputerowych i procesorowych dotyczących większej ilości pamięci. Chociaż MRAM, magnetorezystywna pamięć RAM jest stosunkowo nowy na rynku, patrząc na to, czym jest MRAM, można zauważyć, że ma on do zaoferowania kilka istotnych zalet.


Obejrzyj wideo: Jak działa RAM? - Podstawy Informatyki Pi#4 (Może 2022).