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MRAM在所有嵌入式非挥发性内存中表现最佳

上网日期: 2016年06月02日 ?? 作者: Peter Clarke ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:MRAM? 嵌入式非挥发性内存? 自旋力矩转移磁阻式随机存取内存?

在28nm芯片工艺节点的嵌入式非挥发性内存竞赛上,自旋力矩转移磁阻式随机存取内存(STT-MRAM)正居于领先的位置。

比利时研究机构IMEC内存部门总监Arnaud Furnemont指出,虽然电阻式随机存取内存(ReRAM)和相变内存(PCM)等其他类型的内存也都有其支持者,但这些内存都存在着微缩的问题,而难以因应28nm CMOS工艺的要求。

28nm平面CMOS节点可望具有更长的寿命,以因应更多的“超越摩尔定律”(More-than-Moore)的发展,但要达到这一理想,必须选择非挥发性内存,毕竟,闪存并不能有效地微缩。

目前有大量的材料系统正竞相成为ReRAM的基础,但其中大部份都是以导体交叉点的导电丝形成与断裂为基础。其中,至少在实现大型数组以因应独立式 内存导线丝ReRAM无法微缩时可能就会出现问题。Furnemont表示:“由于你总是使用单导线丝,而它需要大约100mA才足以实现稳定度。因此,当你微缩交叉点时,功耗并不会降低。”

虽然在材料系统之间的确切电流各不相同,然而,随着数组尺寸增加,功耗也会随着数组中的位单位数增加而提高。

IMEC深入研究了氧化铪和氧化钽ReRAM。Furnemont指出,ReRAM可望在20nm实现,但由于无法微缩而需要进行昂贵的工程,因而可能只适用于单一节点。“或许可用于嵌入式系统,但并不适用于独立式内存,”Furnemont表示。

PCM则可作为仍围绕原始导电丝周围形成的内存替代方案,但这涉及了材料体积的热导相变。材料体积的大小与电流似乎可微缩使其成为更有发展前景的选项;Furnemont甚至认为它有机会微缩至10nm。

Furnemont更看好MRAM在28nm上的应用,一部份原因在其其更具有经济效益;因为它可以只多用3个光罩来实现。此外,它还兼容于CMOS电压机制,而且不需要任何的电荷泵。

虽然MRAM基本上可在线路的后端加以打造,但必须透过晶体管驱动,使其能以“自由区域”(area-free)加以建置。

“Everspin目前正出货平面STT-MRAM。而接下来将会朝向垂直内存的发展趋势,”Furnemont表示。Globalfoundries目前正为Everspin进行代工。

编译:Susan Hong

本文授权编译自EETimes,版权所有,谢绝转载

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