Magnetisk minne for tilfeldig tilgang

Den MRAM minne ( M agnetic R andom A ccess M Emory ) er en minne -flyktig skrive magnetiske . I utvikling siden 1990-tallet har denne teknologien hittil aldri blitt kommersialisert i stor skala, spesielt på grunn av konkurranse fra flashminner og DRAM-er .

Type minne

Som med andre RAM-er , kan du få tilgang til dataene i dette minnet direkte.

Som med andre ikke-flyktige minner trenger ikke data lagres.

Presentasjon

Endringen av tilstanden gjøres ved å endre den spinn av elektroner (ved tunnel virkning i særdeleshet).

Denne lagringsmetoden har følgende fordeler:

MRAM blir ofte sett på Som det "ideelle" minnet som kombinerer hastighet, gjennomstrømning, kapasitet og ikke-volatilitet, noe som kan føre Til å tro at det vil føre til slutten på minnehierarkiet .

Teknisk

Data, i motsetning til andre RAM- er, lagres ikke som en elektrisk ladning, men i magnetisk retning. Hver celle består av to ferromagnetiske lag adskilt av et tynt isolerende lag. Det første laget er en permanent magnet hvis polaritet er fast; den andre har en polaritet som kan endres, og dermed tillater datalagring. Denne konfigurasjonen, som bruker fenomenet tunnelmagnetresistens , er den enkleste måten å lagre en MRAM- bit på .

Denne lagringsmetoden gjør at dette minnet påvirkes svakt av eksterne elementer ( stråling , magnetfelt , temperatur osv.) Sammenlignet med andre minner.

Lesning

Informasjonen leses via måling av cellens elektriske motstand . Hver celle er assosiert med en transistor  ; dens strømforsyning får strøm til å strømme gjennom de to ferromagnetiske lagene, slik at det kan måles motstand, en funksjon av lagens relative magnetiske orientering.

Skrive

Det er flere måter å skrive til en MRAM. I den enkleste konfigurasjonen er hver celle mellom to elektriske ledninger anordnet i rett vinkel mot hverandre, parallelt med cellen, den ene over, den andre under den. I den enkleste konfigurasjonen krysser elektriske ledninger nettverket av celler. Hver adresseres deretter av to tråder. Når vi bruker en potensiell forskjell mellom dem, induserer de et magnetfelt ved deres kryss, som endrer tilstanden til elektronene.

Induksjon av magnetfeltet krever en sterk strøm, noe som er en av de største ulempene med MRAM-teknologi, spesielt for laveffektsystemer. En annen ulempe er eksistensen av en minimumsstørrelsesgrense. Faktisk kan det induserte magnetfeltet modifisere elektronene til den dårlige cellen hvis de er for tett sammen.

Opptreden

Ettersom produksjonen av denne typen minne bare er i sine tidlige stadier, er den potensielle ytelsen til minne (spesielt varighet i tid) fortsatt dårlig forstått.

De nåværende forestillingene er som følger:

Industrialisering

Flere elektronikkaktører er interessert i det, inkludert: IBM , Infineon , Toshiba , Samsung , Nec , ST Microelectronics , Sony og NXP .

Det var Freescale- selskapet , som var det første selskapet som markedsførte MRAM-sjetonger ijuli 2006med modeller på 4 megabit (512  KiB ) til en pris på 25 dollar. Denne aktiviteten ble deretter outsourcet til et nytt selskap kalt Everspin .

Dette minnet er først og fremst ment for systemer som krever pålitelig minne under ekstreme forhold. Det vil trolig gradvis bli innebygd i mobile enheter som mobiltelefoner eller personlige assistenter for lagring av instruksjonskoden. Da vil trolig komme de levende minnene og masseminnene .

I Frankrike har MRAM-teknologi blitt utviklet av Spintec-laboratoriet til CNRS og selskapet Crocus Technology i Grenoble. Den er basert på en innovativ programmeringsteknikk som overvinner begrensningene i stabilitet og størrelsesreduksjon. I stedet for den tradisjonelle stakken med ferromagnetiske lag, har partnerne utviklet et minnepunkt som kombinerer et ferromagnetisk lag med et antiferromagnetisk lag som er mer stabil med temperaturen. I tillegg til dette er en selvhenvist minnecelleteknikk som gjør det mulig å integrere en logisk sammenligningsfunksjon kalt Match-In-Place direkte i minneplanet. I 2011 kjøpte Crocus Technology alle NXPs patenter rundt MRAM-teknologi.

I November 2013, 20 amerikanske og japanske selskaper har kunngjort en allianse for å akselerere utviklingen av MRAM-teknologi med målet om massekommersialisering av produktet i 2018.

Merknader og referanser

  1. (i) Luís Vitorio Cargnini, "  MRAM Applied Architecture til Embedded prosessorer og minne hierarki  " , AS ,12. november 2013( les online )
  2. (i) James M. Daughton, "  Advanced Magnetoresistive Random Access Memory (MRAM)  " , NVE Corporation ,2. juli 2001( les online )
  3. En ny struktur av MRAM , Tom's Hardware, 08/02/2011
  4. Vinkelrett bytte av et enkelt ferromagnetisk lag indusert av strøminjeksjon i planet , Nature , 31.07.2011
  5. De nye hastighetene til MRAM magnetiske chips , Futura-sciences ,25. august 2005
  6. forskningsgruppe for spintronikk fra Nanoelectronics forskningsinstitutt for AIST ( National Institute of Advanced Industrial Sciences and Techniques )
  7. Tech-On (2010/01/18)
  8. BE Japan nr. 528; Den franske ambassaden i Japan (ADIT 2010/02/01)
  9. DRAMs dager ble nummerert som Japan-USA-chipalliansen hjemme på MRAM på Nikkei Asian Review-nettstedet

Se også

Relaterte artikler

Eksterne linker