| 编译自: http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2007/0807/hot499.htm |
我们现在所接触到的被众多电脑厂商所使用的DRAM内存产品实际上早在上世纪60年代的时候就被IBM开发成功了,到了上世纪70年代,英特尔首次将其成功的实现了产业化。
DRAM 的英文全称是"Dynamic RAM",也就是我们所常说的动态随机存储器,基本结构是一只MOS管和一个电容构成,由于成本低,价格便宜,并且其数字擦写和读取次数没有限制,因此DRAM一直牢牢占据了内存市场。而现在风头正劲的NAND闪存产品由于存在读写次数限制,因此不可能成为电脑的主内存。
其实DRAM也存在着不少问题,主要是数据在DRAM 中只能保持很短的时间。为了保持数据,DRAM 必须隔一段时间刷新(refresh)一次。如果存储单元没有被刷新,数据就会丢失。 在断电的情况下,DRAM使用同一电路来存取数据,所以DRAM的存取时间有一定的时间间隔,这导致了它的存取速度并不是很快。另外,在DRAM中,由于存储地址空间是按页排列,所以当访问某一页面时,切换到另一页面会占用CPU额外的时钟周期。
为了解决DRAM的问题,相关专业人员开发了许多新的内存技术,特别是近几年来,研究人员开始对MRAM进行了研究。
●什么是MRAM
MRAM应该属于下一代存储技术,它的全称为“Magnetoresistive Random Access Memory”(磁阻随机存取内存),2006年7月在世界第一次自由比例尺蝉conductor开始了商务出货。我想把有关在这里2007年7月31日自由比例尺蝉conductor召开了的MRAM的研讨会的内容做为中心,关于MRAM预先归结。
MRAM的单元结构以TMR元件((也称TMJ,Magnetic Tunnel Junction——磁性隧道结)上连接晶体管的选择晶体管型为主流,也称1T1MTJ型。由于可用晶体管对每个单元进行控制,因此耗电量低,且速度快。
MRAM在掉电后,MRAM仍可以保持存储数据内容完整,MRAM中每个存储元件采用磁隧道结(MTJ)设备来进行数据存储。MTJ由固定磁层、薄绝缘隧道隔离层和自由磁层组成。当向MTJ施加偏压时,被磁层极化的电子会通过一个称为穿遂(Tunneling)的过程,穿透绝缘隔离层。当自由层的磁矩与固定层平行时,MTJ设备具有低电阻;而当自由层的磁矩方向与固定层反向平行(anti-parallel)时,则具有高电阻。随着设备磁性状态的改变,电阻也会变化,这种现象就称为磁阻,“磁阻”RAM也因此得名。
当切断电源后,磁化方向不再变化,也因此数据就可以得到保持,目前认为,其数据保持期间可以长达20年以上。