Memorie magnetorezistivă cu acces aleatoriu

Structura simplificată a unei celule MRAM

Memoria magnetorezistivă cu acces aleatoriu ( memoria magnetorezistivă cu acces aleatoriu MRAM ) este un tip de memorie nevolatilă în dezvoltare încă din anii nouăzeci, care exploatează efectul magnetorezistiv . Creșterea continuă a densității memoriilor flash și a DRAM -urilor a retrogradat amintirile MRAM pe o piață de nișă, dar susținătorii săi sunt convinși că avantajele acestei tehnologii sunt atât de semnificative încât să garanteze, pe viitor, adoptarea pe scară largă a MRAM în fiecare aplicație camp. ^[1]

Operațiune

Spre deosebire de o memorie RAM obișnuită, MRAM-urile nu stochează informații ca o cantitate de încărcare electrică, ci ca un câmp magnetic . Elementul care stochează câmpul magnetic este format din două straturi de material feromagnetic separate de un strat de material izolant. Unul dintre cele două straturi generează un câmp magnetic permanent, în timp ce al doilea variază câmpul în funcție de un câmp magnetic care acționează asupra acestuia și, prin urmare, își schimbă polaritatea. Fiecare element de acest tip formează o celulă, o memorie este formată dintr-un set de celule.

Informațiile sunt citite prin măsurarea rezistenței electrice a celulei. Celulele sunt aranjate într-o rețea și, prin urmare, activează doar tranzistorul de rând și coloană din dreapta pentru a face un curent să curgă de la celulă la pământ. Datorită efectului de tunel magnetic, rezistența celulei variază în funcție de câmpul magnetic pe care îl stochează și, prin urmare, de polaritatea stocată de stratul superior. În mod normal, dacă cele două straturi au aceeași polaritate, datele sunt considerate „0” în timp ce dacă polaritățile sunt opuse, este considerat stratul „1”.

Datele pot fi scrise în celulă folosind mai multe tehnici. Cea mai simplă metodă implică alunecarea unei serii de linii de scriere orizontale și verticale peste celulele de memorie. Pentru a scrie pe o celulă este suficient să alimentați linia corectă a rândului și a coloanei, curentul care curge în linii generează un câmp magnetic prin inducție electromagnetică, deasupra celulei de scris se formează un câmp magnetic, format prin unirea celor două câmpuri magnetice generate de rândul și linia coloanei. Acest câmp magnetic este suficient pentru a schimba câmpul magnetic stocat de stratul superior al celulei. Această metodă de scriere este similară cu cea utilizată de amintirile cu miez magnetic utilizate în anii șaizeci , fiind o tehnică similară care își moștenește și dezavantajele. Primul dezavantaj este că necesită multă energie și, prin urmare, nu este potrivit pentru dispozitivele portabile. De asemenea, limitează dimensiunea minimă a celulei, reducerea celulelor prea mult ar duce la modificarea câmpului magnetic al celulelor din jurul celulei pentru a fi scrise, generând scrieri false. O soluție a problemei pare să fie utilizarea celulelor circulare și utilizarea efectului magnetorezistiv gigant pentru citire și scriere, dar această linie de dezvoltare pare să fi fost abandonată.

Performanţă

Amintirile MRAM suferă de problema integrării reduse și a unei viteze modeste în comparație cu alte tehnologii. Cele mai rapide MRAM-uri cunoscute sunt fabricate de NEC și ating frecvența de 250 MHz. ^[2]

Notă

^ Johan Åkerman, „Către o memorie universală” , Știință , vol. 308. nr. 5721 (22 aprilie 2005), pp. 508 - 510, DOI: 10.1126 / science.1110549
^ De la NEC cele mai rapide amintiri MRAM , pe hwupgrade.it , Hardware Upgrade, 3 decembrie 2007. Adus pe 3 decembrie 2007 .