STT結(jié)構(gòu)渦輪增壓MRAM的分析，它的潛力究竟有多大

新興MRAM市場的主要參與者之一已經(jīng)開發(fā)了專有技術(shù)，該技術(shù)表示將通過增加保持力并同時降低電流來增強任何MRAM陣列的性能。自旋轉(zhuǎn)移技術(shù)（STT）的進動自旋電流（PSC）結(jié)構(gòu)，它有潛力提高MRAM的密度和零泄漏能力。該結(jié)構(gòu)可以應用于移動，數(shù)據(jù)中心CPU和存儲，汽車，物聯(lián)網(wǎng)和（IoT）以及人工智能等領(lǐng)域。

PSC結(jié)構(gòu)將使任何MRAM器件的自旋扭矩效率提高40％至70％。這意味著它不僅具有更高的數(shù)據(jù)保留能力，而且將消耗更少的電量。Pinarbasi說，增益轉(zhuǎn)化為保留時間延長了10，000倍以上，因此一小時變成一年以上，但是寫入電流卻減少了。此外，隨著垂直磁隧道結(jié)（pMTJ）變小，PSC的效率更高。開發(fā)的結(jié)構(gòu)是模塊化結(jié)構(gòu)，實際上是PMTJ設(shè)備的擴展。

其進動自旋電流結(jié)構(gòu)可將任何MRAM器件的自旋扭矩效率提高40％至70％。從一開始就設(shè)計了這種模塊化的方法。這意味著可以將PSC添加到其他任何人的pMTJ中?？梢詫⑵湟暈楝F(xiàn)有MRAM實現(xiàn)的渦輪增壓器。

PSC結(jié)構(gòu)被設(shè)計成可以整合到任何MRAM制造商的現(xiàn)有工藝中。除了在STT-MRAM生產(chǎn)中已經(jīng)使用的材料或工具外，沒有其他材料或工具，因此該結(jié)構(gòu)實際上不會增加鑄造廠的復雜性或成本。在PSC結(jié)構(gòu)中，有兩個特定的作用正在起作用。一個是靜態(tài)的，另一個是動態(tài)的。靜電效應可以大大提高設(shè)備的保持力。

動態(tài)效應會從零切換到一，反之亦然，這很重要，因為靜態(tài)保持力和電流之間始終存在相關(guān)性。將這兩種影響分開了?？梢元毩⒌靥岣弑Ａ袈?，同時降低電流。盡管PSC結(jié)構(gòu)使STT-MRAM能夠解決SRAM的尺寸和成本缺陷，以及DRAM的易變性和功耗復雜性，但STT不僅將支持PSC的MRAM視為現(xiàn)有存儲技術(shù)的替代品，還可以使用它。 這為物聯(lián)網(wǎng)，汽車和AI帶來了新的機遇。

對于給定電流，PSC結(jié)構(gòu)可提供顯著的速度增益。當使用4Kbit芯片和40nm器件尺寸時，在125μA時，PSC速度為?4 ns，而pMTJ速度為?30ns。

總體而言，將會有針對MRAM開發(fā)的本地市場，特別是嵌入式應用程序，并且已經(jīng)取代了可能是SRAM或設(shè)備內(nèi)部不同內(nèi)存緩存的產(chǎn)品。由于這些設(shè)備及其非易失性存儲功能，市場份額將發(fā)生變化，但新的市場發(fā)展也將發(fā)生。

雖然MRAM已經(jīng)確立了自己在存儲器設(shè)備未來的重要地位，但它仍處于初期階段，MRAM仍主要用于利基應用中。時間將證明Spin Transfer的PSC結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生多大影響。絕對有必要制造出比傳統(tǒng)MRAM產(chǎn)品更緊湊的結(jié)構(gòu)，并且可以進一步擴展。必須徹底解決問題，看看它在實踐中如何工作。

將有很多MRAM產(chǎn)品可用，尤其是隨著代工廠和主要的半導體公司的興起，并將重點放在嵌入式市場上。人們將尋求差異化，以便使他們尋找減輕他們可以在這些產(chǎn)品中使用的技術(shù)的方法，從而使自己與其他人的產(chǎn)品區(qū)分開。在這種環(huán)境中存在一些潛在的近期機會。展望五年，MRAM將是一個更大的利基市場。

Everspin是設(shè)計制造和商業(yè)銷售離散和嵌入式磁阻RAM（MRAM）和自旋傳遞扭矩MRAM（STT-MRAM）的全球領(lǐng)導者，其市場和應用領(lǐng)域涉及數(shù)據(jù)持久性和完整性，低延遲和安全性至關(guān)重要。Everspin MRAM在數(shù)據(jù)中心，云存儲，能源，工業(yè)，汽車和運輸市場中部署了超過1.2億個MRAM和STT-MRAM產(chǎn)品，為全球MRAM用戶奠定了最強大，增長最快的基礎(chǔ)。Everspin代理商宇芯電子可提供專業(yè)的技術(shù)支持及產(chǎn)品應用解決方案。

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