深入探索MRAM的原理与技术

MRAM是一种非易失性的磁性随机存储器。它拥有静态随机存储器（SRAM）的高速读取写入能力;以及动态随机存储器（DRAM）的高集成度，而且基本上可以无限次地重复写入。

MRAM特性

●MRAM读/写周期时间：35ns;

●真正无限次擦除使用;

●业内最长的寿命和数据保存时间——超过20年的非易失特性;

●单芯片最高容量为16Mb;

●快速、简单接口——16位或8位并行SRAM、40MHz高速串行SPI接口;

●具有成本效益——简单到只有一个晶体管、一个磁性穿隧结（1T-1MTJ）位单元;

●最佳等级的软错误率——远比其它内存优异;

●可取代多种存储器——集Flash、SRAM、EEPROM、DRAM的功能于一身;●具备商业级、工业级、扩展级和汽车级的可选温度范围;

●符合RoHS规范：无电池、无铅;

●小封装：TSOP、VGA、DFN

MRAM的存储原理

MRAM是以磁性隧道结（MTJ）储存单元为基础。MTJ中包含了一个维持单一极性方向的固定层，和一个通过隧道结与其隔离的自由层。当自由层被施予和固定层相同方向的极化时，MTJ的隧道结便会显现出低电阻特性;反之MTJ便会有高电阻。此磁阻效应可使MRAM不需改变内存状态，便能快速读取数据。当流经两金属线的电流足以切换MTJ的磁场时，在两金属线交点的MTJ就会被极化（写入）。此过程能以SRAM的速度完成。

MRAM的优势

优势一：

其采用的磁性极化的方式与传统的电荷存储方式不同，有效避免了电荷漏电的问题，从而保证数据能够在宽广的温度范围内被长期保存。

优势二：

两个状态间的磁性极化切换不会涉及到实际的电子或原子移动，因此不会有耗损机制的存在。

优势二：

两个状态间的磁性极化切换不会涉及到实际的电子或原子移动，因此不会有耗损机制的存在。

非易失性存储器-串行mram

典型电路示例—MR25H40 4Mbit MRAM

非易失性存储器-并行mram

典型电路示例—MR2A16A 256K×16 MRAM

非易失性存储器-MRAM选型

MRAM使用问题

MRAM是一种铁磁性存储器，在使用的时候，应尽量避免与强磁性物质否则高压大电流导体进行短距离接触，否则容易导致内部数据丢失甚至是芯片损坏。

Everspin是专业设计和制造MRAM和STT-MRAM的翘楚，其市场和应用领域涉及数据持久性和完整性，低延迟和安全性至关重要。Everspin在数据中心，云存储，能源，工业，汽车和运输市场中部署了超过1.2亿个MRAM和STT-MRAM产品，为MRAM用户奠定了强大的基础。Everspin一级代理英尚微电子可为用户提供驱动和例程等技术方面支持。

审核编辑：黄飞