在存儲(chǔ)技術(shù)快速迭代的今天，MRAM芯片（磁阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器）以其獨(dú)特的性能，逐漸成為業(yè)界關(guān)注焦點(diǎn)。它不同于傳統(tǒng)的閃存或DRAM，利用磁性而非電荷來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，兼具高速、耐用與非易失性特點(diǎn)。

MRAM如何寫(xiě)入數(shù)據(jù)
MRAM的核心存儲(chǔ)單元是磁性隧道結(jié)（MTJ），由“固定層”和“自由層”兩層磁性材料組成。寫(xiě)入時(shí)，位于單元上方的位線和下方的字線會(huì)同時(shí)通過(guò)電流，各自產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)。巧妙的是，每個(gè)磁場(chǎng)單獨(dú)作用時(shí)，強(qiáng)度僅能達(dá)到自由層磁矩所需反轉(zhuǎn)力的一半，無(wú)法改變其狀態(tài)；而當(dāng)兩個(gè)磁場(chǎng)相互垂直疊加時(shí)，合力便能使自由層的磁矩方向發(fā)生反轉(zhuǎn)。

MRAM芯片自由層磁矩的方向最終會(huì)與固定層平行或反平行。這兩種狀態(tài)對(duì)應(yīng)不同的電阻：平行時(shí)電阻低，代表數(shù)據(jù)“0”；反平行時(shí)電阻高，代表數(shù)據(jù)“1”。就這樣，通過(guò)電流生成磁場(chǎng)，精準(zhǔn)控制磁矩方向，MRAM便完成了數(shù)據(jù)的寫(xiě)入。

MRAM如何讀取數(shù)據(jù)
讀取MRAM數(shù)據(jù)的過(guò)程高效且安全。當(dāng)選中某個(gè)存儲(chǔ)單元時(shí)，一個(gè)較小的恒定電流會(huì)從位線流入，經(jīng)過(guò)MTJ，再通過(guò)與之連接的MOS管流出。由于MTJ在不同磁矩方向下電阻不同，其兩端產(chǎn)生的電壓降也會(huì)隨之變化。通過(guò)靈敏的感應(yīng)電路測(cè)量這個(gè)電壓差，即可判斷出電阻狀態(tài)，從而無(wú)損地讀出存儲(chǔ)的是“0”還是“1”。MRAM芯片這種非破壞性讀取機(jī)制，保障了數(shù)據(jù)在反復(fù)讀取時(shí)的安全與穩(wěn)定。

為何MRAM值得關(guān)注
以英尚微電子代理的Everspin Technologies的并行MRAM芯片為例，其性能充分展現(xiàn)了該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)：
?高速高效：MRAM芯片讀/寫(xiě)周期可短至35ns，與SRAM媲美，能滿足高速實(shí)時(shí)處理的需求。
?超高耐用性與可靠性：擁有幾乎無(wú)限的讀寫(xiě)壽命，數(shù)據(jù)可保持20年以上不丟失，且在掉電時(shí)自動(dòng)受到保護(hù)。
?寬溫適應(yīng)：MRAM芯片能夠在商業(yè)級(jí)（0至+70°C）、工業(yè)級(jí)（-40至+85°C）與擴(kuò)展級(jí)（-40至+105°C）溫度范圍內(nèi)工作，并在整個(gè)溫度范圍內(nèi)保持高度可靠的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力，適用于工業(yè)、汽車等復(fù)雜環(huán)境。

Everspin的MRAM芯片部分型號(hào)
①Everspin的MRAM芯片MR5A16AMA35
②Everspin的MRAM芯片MR5A16AMA35R
③Everspin的MRAM芯片MR5A16ACMA35
④Everspin的MRAM芯片MR5A16ACMA35R
⑤Everspin的MRAM芯片MR5A16AUMA45
⑥Everspin的MRAM芯片MR5A16AUMA45R
⑦Everspin的MRAM芯片MR5A16AYS35
⑧Everspin的MRAM芯片MR5A16AYS35R
⑨Everspin的MRAM芯片MR5A16ACYS35
⑩Everspin的MRAM芯片MR5A16ACYS35R
?Everspin的MRAM芯片MR5A16AUYS45
?Everspin的MRAM芯片MR5A16AUYS45R
?Everspin的MRAM芯片MR4A16BMA35
?Everspin的MRAM芯片MR4A16BMA35R
?Everspin的MRAM芯片MR4A16BCMA35

英尚微電子提供Everspin的MRAM芯片解決方案，我們擁有豐富型號(hào)的MRAM芯片，能夠滿足不同場(chǎng)景的特定需求。如需了解更多關(guān)于MRAM芯片的選型信息，歡迎搜索英尚微獲取咨詢服務(wù)。

審核編輯 黃宇