埃米内存技术悄然登场！

MRAM——另一种有前途的技术

除FRAM之外，另一种有前途的技术是MRAM。MRAM在三明治结构的磁阻中储存位，这种三明治结构包含一个固定磁层、一个氧化物磁阻和一个自由磁层。两个金属电极使自由层在两个磁极状态间进行切换。状态是透过检测阻值的变化来读取。

MRAM与TMR单元的工作原理图（点击放大）

Altis半导体(IBM和英飞凌的一家联盟公司)、Freescale、NEC、东芝、三星和Sony等公司已经对MRAM进行了多年的研究。其中几家公司已宣布成功开发出最高容量为128kb的实验芯片，而Cypress半导体公司实现了密度高达256kb的芯片。不过，Cypress最近表示它将独立其MRAM部门，而成立一间子公司Silicon Magnetic Systems。

另外，NVE公司也在缩小阵线。NVE最近透露，该公司已放弃销售独立MRAM组件的努力。现在，该公司将仅销售其256kb MRAM设计IP。“MRAM具有读写速度快、密度高的优点，现在你可以在许多制造商的数据库中得到MRAM单元，”Denali公司的Mason说，“MRAM面临的问题是寿命短、耐久性和可重复性差。”

Mason表示，他对Cypress放弃MRAM竞争感到非常失望。对于MRAM和PRAM，他说：“半导体产业在硅芯片方面已经累积的许多知识是可以转移的，所以它们并不一定是你死我活的关系。但我们仍很难想象MRAM可以在DRAM或闪存之外树立其市场地位。”

Freescale公司正试产一款4Mb MRAM，并宣称该组件达到了它的所有预期指标，还有可能在2006年被客户选用。Freescale在日本京都举行的VLSI研讨会上展示了如何将其MRAM缩小到90纳米节点。

“我们正进行试生产，各项性能指针均满足要求，”该公司MRAM技术部总监Saied Tehrani表示，“它具有35奈秒的读写周期和无限长的耐久时间。该产品比闪存更快，但密度稍低。它更容易整合(在整个制程中仅需5个光罩层)，所以你不必像使用闪存那样在晶体管级进行重新设计。在设计中采用的所有其它核心技术都可以保持不变，并以相同的方式工作。”

Freescale公司现正对其4Mb MRAM的样品进行性能评价。为了确保其满足长期质量目标，该产品是在一个标准CMOS生产在线制造的。“这样我们就可以避免现场缺陷，”Tehrani说，“我们还在设计一种置于芯片上面的磁阻，以确保MRAM不会被外部磁场擦除。然后，我们的目标是达到一个有竞争力的价格点。”

从长远发展来看，Freescale公司认为，MRAM可以在先进节点上挑战闪存的地位。“我们将证明MRAM比闪存更容易缩小尺寸，”Tehrani说，“我们的数据显示MRAM位单元可以缩小到65纳米节点，而且很可能可以进一步缩小。”

Freescale公司指出，MRAM面临的最大障碍是在切换单元的磁极性时需消耗大量的电流。因而，它需要使用过大的驱动晶体管来建置写入。“缩小驱动晶体管是我们需要面对的挑战之一，”Tehrani说。