MRAM等新興的非易失存儲器將成為實現(xiàn)內(nèi)存計算架構的關鍵技術之一

磁性隨機存儲器（Magnetic RAM，MRAM）是一種利用電子自旋方向存儲信息的技術。它具有高讀寫速度，高集成度，無限次可重復擦寫的特點，是一種未來可能的通用型存儲器。

根據(jù)麥肯錫的報告，人工智能可以使半導體企業(yè)從系列技術創(chuàng)新中獲得總價值的40%到50%，而其中存儲將實現(xiàn)最高的增長。以深度學習為代表的人工智能應用需要密集的卷積陣列，包括CPU、GPU在內(nèi)的傳統(tǒng)計算架構性能受限于數(shù)據(jù)傳輸帶寬，內(nèi)存計算（In-memory Computing）架構或許能夠在人工智能領域實現(xiàn)更好的性能。MRAM等新興的非易失存儲器將成為實現(xiàn)該架構的關鍵技術之一。

第一代MRAM是toggle MRAM，采取磁場寫入數(shù)據(jù)的方式，其特點是容易設計制造，缺點在于尺寸大，難以微縮。

第二代MRAM是STT MRAM，采用自旋極化電流寫入的方式，相比于第一代產(chǎn)品具有更快的速度，更高的能效比，以及更容易微縮。

MRAM讀寫速率及耐久度和DRAM相當，但是具有非易失性，無需刷新電流的優(yōu)點。

根據(jù)MRAM商業(yè)公司Everspin的數(shù)據(jù)，第一代Toggle MRAM市場主要集中在PLC、游戲、醫(yī)學儀器、高端儀表、磁盤陣列日志存儲、工業(yè)等領域，未來有一定增長空間，主要的機會將會在汽車電子領域。2019年，Toggle MRAM的市場規(guī)模估計在5.51億美元，并且在未來能夠達到年均復合增長率6%，到2022年達到6.56億美元。

STT-MRAM市場將主要在SSD領域，未來還具有較大增長空間，可能的機遇在RAID、存儲加速、網(wǎng)絡加速、視頻監(jiān)控、以及內(nèi)存計算等領域。2019年，STT-MRAM市場規(guī)模估計9.95億美元，預計未來年均復合增長率高達30%，到2022年達到22.1億美元。

美國AI加速器初創(chuàng)公司Gyrfalcon Technology Inc. （GTI）已經(jīng)將MRAM技術運用于移動端和物聯(lián)網(wǎng)應用中的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡（CNN）加速。相比于SRAM，將MRAM用于存儲CNN中的系數(shù)，能夠在讀寫速率不變的情況下，使功耗降低20%-50%，并且具備瞬時啟動的能力。未來，MRAM或許將廣泛用于物聯(lián)網(wǎng)等對功耗敏感應用。
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