磁性随机存取内存（MRAM）技术结构剖析

MRAM技术未来展望

预计MRAM将在汽车领域获得广泛使用。使用MRAM的汽车碰撞记录器将能在出现交通事故时收集和保存更多资料。在这种应用中，内存的内容必须在碰撞过程中(碰撞时电源通常被中断)幸存下来。保留在碰撞记录器中的数据可以用于确定事故的起因或车辆故障。

使用传感器的汽车应用从MRAM技术中受益匪浅。由于传感器能够连续不断地向内存中写入数据，因此对于闪存而言，跟上数据写入速度会有一定困难。新型安全气囊系统上具有传感器，用于检测和记录旅客重量、与车辆上其它安全设备的互动以及受影响的程度。

其它一些汽车系统，如里程表、胎压系统和ABS煞车系统都需要频繁地向内存写入数据。随着频繁的写入作业，很容易超出闪存的写入/擦除功能限制，因而导致内存损耗。而MRAM则具备无限写入周期能力，可提供更可靠的系统，特别是在安全气囊和ABS等关键任务应用中。

近年来，人们对MRAM在军事应用中的使用也产生了一些兴趣。军事应用中的很多系统都依赖电池供电的SRAM。这些应用具有电池带来的固有可靠性问题。军事部门已经意识到MRAM是一种更可靠的替代产品，Honeywell已经授权飞思卡尔的MRAM技术在军事和航天应用领域内使用。

随着MRAM技术的改进，嵌入式系统在架构方面要经历更为剧烈的变化。目前为止，MRAM是取代嵌入式微控制器中RAM+闪存方案的最具潜力商品。一般来说，RAM用于数据储存，闪存则用于程序储存。MRAM将能取代这两种内存，实现单内存架构。MRAM还可以取代微控制器中的芯片专用ROM程序代码，以便为这些程序代码提供快速的现场可编程升级。

在大型系统中，微控制器与提供快速读写功能的RAM内存进行互动。DRAM主要作为应用程序的临时内存，而硬盘则用来保存应用软件和数据的非挥发性信息，但它的读写速度很慢。一旦MRAM取代了所有这些内存组件，我们就能实时引导PC和其它系统从中断的地方恢复执行。MRAM的这些功能可为这种技术创造更多商机。

目前市场上仍未出现真实的通用内存。所有内存在写入循环次数、读写速度、数据保留、数组密度、功耗和价格方面各具优劣势。目前市场上的所有内存都有其固有的局限性，因此不可能同时具备所有类型内存的最佳特性。然而，随着技术的进一步改进，MRAM将凭借其优势，在成为通用内存方面占据独特的优势地位。

耐久性研究

MR2A16A位耐久性的研究目的是确定MRAM位单元是否受到耐久性限制。这种经验式研究还用于确定重复使用内存是否会对软错误率(SER)产生负面影响。

读写周期测试是在Burn-in(老化试验)系统中进行的，很多单元能够同时执行。功能测试和软错误率数据的收集则在ATE上进行。

该组件在4MHz(250奈秒)和90℃的条件下执行。MR2A16A的最高频率为28.5MHz (35ns)。商用产品的最高外围温度规格为70℃。根据计算结果，若在4MHz频率下执行，其执行频率会增加到28.5MHz，则MR2A16A接面温度将会提高20℃。所以，尽管70℃是规定的最高温度，但研究实际上是在90℃温度下进行的。

循环压力、功能测试、SER数据收集都在最坏的标称电压和温度执行环境下进行。这时，我们研究的组件忍耐了58兆(5.8E13)次读写周期，而没有出现任何故障。该研究还在进行中，旨在确定能在多大程度上为MR2A16A 1T1MTJ位单元的写入周期收集经验数据。