Everspin将MRAM容量提升到16Mb，阴霾开始笼罩SRAM刚玉

摘要：今天最有前途的下一代NVM(非易失性存储器)技术是FeRAM(利用铁电材料的永久极化特性)、MRAM(利用磁性隧道结的电阻变化来指示存储状态)以及PCM(基于硫系合金的电热诱导相变转换)，三者采用不同的材料、不同的状态存储机制和不同的感应技术。其中，FeRAM和MRAM是低存储密度的NV

今天最有前途的下一代NVM(非易失性存储器)技术是FeRAM(利用铁电材料的永久极化特性)、MRAM(利用磁性隧道结的电阻变化来指示存储状态)以及PCM(基于硫系合金的电热诱导相变转换)，三者采用不同的材料、不同的状态存储机制和不同的感应技术。

其中，FeRAM和MRAM是低存储密度的NV SRAM，主要面向对存储密度要求不大的应用市场。FeRAM已出现很多年了，MRAM也已在2年前实现商业化和批量供货。从市场的角度看，FeRAM和MRAM将蚕食大约20亿美元的SRAM和EEPROM产品市场。PCM仍处于开发状态，由于量产、性能和可靠性等问题还没有商业化，将主要面向像DRAM和闪存这样的更高密度应用市场，这一市场规模大约在400亿美元水平上。

但业内人士分析，PCM很可能要经过一番挣扎才能出现在市场上，而且看起来在未来5年内也不会对市场有太大影响。MRAM已经拥有一个很好的市场份额，而且还在不断增长中。FeRAM已在一些缝隙市场上得到很好应用，未来应该能继续在有限的应用市场上表现良好。

不过，随着MRAM供应商Everspin科技公司(脱胎于飞思卡尔半导体)最新推出高容量16Mb MRAM，这一竞争格局又发生了新的变化，进一步挤压原有SRAM市场空间。并且Everspin下一代64Mb产品一旦问世，将极有可能取代SRAM。

非易失性MRAM的存取周期已接近DRAM。

Everspin 的专利MRAM技术是以可沉积在标准逻辑制程上的磁性隧道结(MTJ)储存单元为基础。MTJ中包含了一个维持单一极性方向的固定层，以及一个通过隧道结与其隔离的自由层。当自由层被施予和固定层相同方向的极化时，MTJ的隧道结便会显现出低电阻特性。而当自由层被施予反方向的极化时，MTJ便会有高电阻。此一磁阻效应可使MRAM不需改变内存状态，便能快速读取数据。

当流经两金属线的电流足以切换MTJ的磁场时，在两金属线交点的MTJ就会被极化(写入)。此过程能以SRAM的速度完成。

MTJ储存单元的优点之一是其采用的磁性极化的方式与传统的电荷存储方式不同，有效避免了电荷漏电的问题，从而保证数据能够在宽广的温度范围内被长期保存。第二个优点是，两个状态间的磁性极化切换不会涉及到实际的电子或原子移动，因此不会有耗损机制的存在。

Everspin MRAM的三大优势分别是：非易失能力(业内最长的寿命和数据保存时间)、超快的存取周期、无限次擦写。MR4A16B是一款3.3V、并行I/O非挥发RAM，其超快的存取周期仅为35ns，几乎与SRAM同一级别，并允许无限制的读/写循环。在每次写入后，资料能持续保存超过20年。

此外，与其它存储器不同，MRAM还拥有优异的软错误率(SER, soft error rate)。Everspin科技公司首席运营官Saied Tehrani指出，该特性对于许多工程人员来说就十分重要。这款16Mb MRAM由位宽为16的1,048,576个字组成。引脚和功能可与异步SRAM兼容。

“Everspin的MRAM还有一项重要优势就是环保，一方面它无铅，符合RoHS法规，另一方面，非易失性就不需要电池供电，除却了电池对环境的破坏。更重要的是，无需电池还能够降低系统运行风险，提升产品的可靠性。”Saied强调说。

由于上述的更高容量、长寿命、无电数据保持等多种特性，MR4A16B能够将其目标应用瞄向工业自动化、机器人、网络和数据储存、多功能打印机以及其它许多传统受限于需采用SRAM设计的系统。目前，存储系统/服务器和工业自动化是MRAM 的两大应用市场。

据Saied透露，Everspin正在更先进的工艺节点上继续开发MRAM产品，以支持其MRAM产品路线图向非常高密度和更高性能发展，并试图不断降低成本赢得更多客户，未来支持高密度存储类应用。下一代产品开发的方向是提高存储密度，容量为64Mb。

Saied继续表示：“Everspin将持续快速扩展MRAM产品组合，以协助更多客户实现产品差异化的目标。根据产品发展蓝图，我们将不断提高MRAM产品的容量，并以极具成本效益的方式保持MRAM的独有特性。”

MR4A16B提供小尺寸48引脚球栅阵列(BGA)封装和54引脚的薄形小尺寸(TSOPII)封装两种形式。这些封装均能与相似的低功率SRAM产品和其它非挥发RAM产品兼容。

从供货情况看，MR4A16B提供小尺寸48引脚球栅阵列(BGA)封装和54引脚的薄形小尺寸(TSOPII)封装两种形式。这些封装均能与相似的低功率SRAM产品和其它非挥发RAM产品兼容。该产品包括商业级(0℃至+70℃)和工业级(-40℃至+85℃)两种温度范围。现已可提供样品，预计于2010年7月开始量产。

加入新的16Mb MRAM成员后，现在Everspin的产品组合包括提供BGA和TSOP两种可选封装、容量从256Kb到16Mb的8位和16位并行I/O产品，以及采用DFN封装、容量从256Kb到1Mb的串行I/O产品。

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