MRAM與FRAM技術比較
2020-03-09 09:22:14
MRAM技術
MRAM或磁性隨機存取存儲器使用1晶體管–1磁性隧道結（1T-1MTJ）架構，其中鐵磁材料的磁性“狀態”作為數據存儲元素。由于MRAM使用磁性狀態進行存儲（而不是隨時間推移而“泄漏”的電荷），因此
MRAM可以提供非常長的數據保留時間（+20年）和無限的耐用性。切換磁極化（Write Cycle）是在電磁隧道結（MTJ）上方和下方的導線中產生脈沖電流的結果（見圖1）。
圖1：磁性隧道結（MTJ）
電流脈沖帶來的相關H場會改變自由層的極化鐵磁材料。這種磁性開關不需要原子或電子的位移，這意味著沒有與MRAM相關的磨損機制。自由層相對于固定層的磁矩改變了MTJ的阻抗（見圖2）。
圖2：MRAM磁性隧道結（MTJ）存儲元件
阻抗的這種變化表示數據的狀態（“1”或“0”）。感應（讀取周期）是通過測量MTJ的阻抗來實現的（圖3）。MRAM器件中的讀取周期是非破壞性的，并且相對較快（35ns）。讀取操作是通過在MTJ兩端施加非常低的電壓來完成的，從而在部件使用壽命內支持無限的操作。
圖3：MRAM讀寫周期
FRAM技術
FRAM或鐵電隨機存取存儲器使用1個晶體管–1個鐵電電容器（1T-1FC）架構，該架構采用鐵電材料作為存儲設備。這些材料的固有電偶極子在外部電場的作用下轉換為相反極性。改變鐵電極化態需要偶極子（位于氧八面體中的Ti4+離子）移動（在Pb（Zr，Ti）O3的情況下）對電場的響應（圖4）。自由電荷或其他隨時間和溫度累積的離子缺陷會阻止這種運動，這些缺陷會導致偶極子隨時間松弛，從而導致疲勞。
圖3：FRAM原子結構 圖4：FRAM數據狀態
FRAM中的讀取操作具有破壞性，因為它需要切換極化狀態才能感知其狀態。在初始讀取之后，讀取操作必須將極化恢復到其原始狀態，這會增加讀取時間的周期。
圖5：FRAM讀/寫周期
FRAM的讀和寫周期需要一個初始的“預充電”時間，這可能會增加初始訪問時間。
本文關鍵詞： MRAM FRAM
相關文章：?快速寫入的高密度MRAM技術
深圳市英尚微電子有限公司是一家專業的靜態隨機記憶體產品及方案提供商，十年來專業致力代理分銷存儲芯片IC, SRAM、MRAM、pSRAM、 FLASH芯片、SDRAM（DDR1/DDR2/DDR3）等,為客人提供性價比更高的產品及方案。
英尚微電子中國區指定的授權代理：VTI、NETSOL、JSC濟州半導體(EMLSI)、Everspin 、IPSILOG、LYONTEK、ISSI、CYPRESS、ISOCOME、PARAGON、SINOCHIP、UNIIC； 著名半導體品牌的專業分銷商 如：RAMTROM、ETRON、FUJITSU、LYONTEK、WILLSEMI。
?更多資訊關注SRAMSUN. www.www771771.com 0755-66658299
