名词解释:MRAM

MRAM名词解释

MRAM是Magneto - resistive Random Access Memory的英文缩写，即磁阻式随机访问存储器。

一、存储原理

• 基于磁电阻性质：它采用磁化方向不同所导致的磁电阻不同来记录0和1。只要外部磁场不改变，磁化的方向就不会变化。
• 与其他存储器原理对比：不像DRAM为了保持数据需要电流不断流动，MRAM不需要刷新操作。

二、性能特点

• 读写性能
  • 读写速度：读取和写入速度接近SRAM，重复读写次数近乎无限次。
  • 存储容量：存储元小，存储容量可与DRAM比拟。
• 功耗方面：穿隧式磁电阻材料有半导体材料所不具有的电阻值大的特点，使得其组件的功耗低。
• 非易失性：最大的特点是非挥发性，断电后存储的图象、声音和数据不丢失，例如硬盘就是非挥发存储器，而MRAM与之类似，这一点与半导体动态随机存储器(DRAM)不同，DRAM是挥发性的器件。
• 抗辐射能力：由于是金属材料为主，抗辐射能力远较半导体材料强。

三、结构相关

• 基本存储单元：典型的是由1个NMOS管与MTJ单元集成在一起构成基本的存储单元（1T1M结构）。众多存储单元组成存储阵列，并且一般除存储阵列之外还有相应的外围电路，如灵敏放大器、译码电路、读/写控制电路等。
• GMR与TMR基本结构：二者皆为三层构造，有两层磁性层，中间存在着一层厚度为奈米级的非磁性中间层(spacer)，GMR的非磁性层由铜等金属构成，TMR部分采用Al2O3等绝缘体。

四、发展情况

• 技术发展进程快：从1996 - 2004年间其技术发展相当快。随着自旋隧道结(MagneticTunnelingJunction)较大的穿隧磁电阻(TMR)技术日渐成熟，研究人员对MRAM的期待愈来愈大。
• 应用前景广阔：MRAM兼具非易失、高速度、高密度、低耗等优良特性，被认为是电子设备中的理想存储器，适合用于各种移动型计算机、网际网络、电视、家庭服务器、移动电话、数字相机等设备，在未来可携带型医学电子产品中也备受瞩目，全球各大随机存取内存公司均在积极开发。