アプリケーションの要件を満たすには、さまざまな種類のメモリが必要です。フラッシュ メモリは不揮発性であり、アプリケーション コードを保存します。
EEPROMは不揮発性でバイト アクセスが可能であり、データとパラメータを保存するのに適しています。残念ながら、これらの不揮発性メモリは書き込み速度が遅く、耐久性も限られています (揮発性メモリとは異なります)。
揮発性メモリはDRAMのように書き込みが高速ですが、定期的に更新する必要があるため、大量のエネルギーを消費します。電力を削減するためにSRAMが発明されましたが、DRAMよりも高価で密度が低くなっています。
これらのトレードオフを解決するために、研究者やシリコン製造業者は、これらすべてのメモリを1つのメモリ、つまりユニバーサル メモリに置き換えることができるテクノロジを模索してきました。このメモリは、不揮発性、読み取りおよび書き込みの高速アクセス、バイト単位のアクセス、無制限の耐久性、低コストである必要があります。
の 磁気抵抗ランダムアクセスメモリ (MRAM) はこのメモリになるための競争を続けています。 MRAM市場は2つのサブグループに分けられます。トグルMRAM技術は、パーシステントと呼ばれる製品の製造に使用されています。 スラム。128Kbから16Mbまでの製品が生産されています。ロードマップでは、スピントルクMRAMが16Mbから4Gbの密度でDRAMに取って代わる予定です。
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どちらの技術も、薄い絶縁体で分離された2つの強磁性体で構成されるコンポーネントである磁気トンネル接合 (MTJ) で発生するTMR (トンネル磁気抵抗) 原理に依存しています。絶縁層が十分に薄い場合（通常は数ナノメートル）、電子は1つの強磁性体から別の強磁性体へとトンネルすることができます。このプロセスは古典物理学では禁止されているため、トンネル磁気抵抗は厳密には量子力学から生じます。
下部の強磁性体には固定磁石が付いています。上部の強磁性体の磁性を変更することで、構造の抵抗を変えることができます。両方の強磁性体の磁化方向が同じ場合、抵抗は低く、磁化方向が反対の場合、抵抗は高くなります。
トグル テクノロジーでは、ビット ラインとワード ラインを通過する電流からの磁場によって書き込みが実行されます。スピントルク技術では、スピン偏極電流がMTJを通過することによって書き込みが実行されます。
MRAMでは、各メモリセルにMTJがあり、情報は磁気分極として保存され、抵抗状態として読み取られます。したがって、読み取り操作と書き込み操作は異なります。書き込みでは磁場が適用され、読み取りでは約180mVのバイアス電圧が適用されます。トグルMRAMは、優れた温度範囲と長期信頼性を備えています。したがって、自動車、航空宇宙、輸送、産業などのアプリケーションに適しています。
Everspin Technologies は、並列非同期アクセスまたはSPIインターフェイスを備えた、128kbから16Mbまでの密度のMRAMの大規模なポートフォリオを提供しています。多くのデバイスは、エンジン制御ユニット、エアバッグ、ステアリング制御、走行距離計、照明制御、インフォテインメントなどの自動車アプリケーションの要件を満たすために、AEC-Q100グレード1および3の認定を受けています。さらに、MRAMは、高い耐久性、バイト アクセス、不揮発性を備えているため、RAIDや産業用コンピューティング システムなどのデータ ストレージ システムに最適です。これまでは、バッテリー バックSRAMが使用されていましたが、バッテリーの寿命が限られているため、メンテナンスの問題が生じていました。透析装置、CTスキャナ超音波システム、POSアプリケーション、公共料金請求アプリケーションなどの医療アプリケーションもMRAMの対象アプリケーションです。