高密度mram具有非常低的功率，高的讀取速度，非常高的資料保留能力和耐久性，適用於廣泛的應用。單元面積僅為0.0456平方微公尺，讀取速度為10ns，讀取功率為0.8ma/mhz/b，在低功耗待機模式（lpsb）下，其在25c時的洩漏電流小於55ma，相當於每位元的漏電流僅為1.7e-12a。對於32mb資料，它具有100k個迴圈的耐久性，而對於1mb的資料可以》1m個迴圈。它在260°c的ir回流下具有90秒的資料保留能力，在150°c的條件下可儲存資料10年以上。
mram讀取操作
為了從lpsm快速，低能耗喚醒以實現高速讀取訪問，它採用了細粒度的電源門控電路（每128行乙個），分兩步進行喚醒（如圖1所示）。電源開關由兩個開關組成，乙個開關用於晶元電源vdd，另乙個開關用於從低壓差（ldo，lowdrop-out）穩壓器提供vreg的穩定電壓。首先開啟vdd開關以對wl驅動器的電源線進行預充電，然後開啟vreg開關以將電平提公升至目標電平，從而實現<100ns的快速喚醒，同時將來自vregldo的瞬態電流降至最低。
圖1.具有兩步喚醒功能的細粒度電源門控電路（每128行乙個）。
mram寫入操作
低阻態rp和高阻態rap的mram寫入操作需要如圖2所示的雙向寫入操作。要將rap狀態寫到rp需要將bl偏置到vpp，wl到vreg_w0，sl到0以寫入0狀態。要寫入1狀態，將rap變成rp需要反方向的電流，其中bl為0，sl為vpp，wl為vreg_w1。
圖2.平行低電阻狀態rp和高電阻反平行狀態rap的雙向寫入
為了在260°c的ir回流焊中達到90秒的保留資料時長，需要具有高能壘eb的mtj。這就需要將mtj開關電流增加到可靠寫入所需的數百ma。寫入電壓經過溫度補償，電荷幫浦為選定的單元產生乙個正電壓，為未選定的字線產生乙個負電壓，以抑制高溫下的位線漏電。寫電壓系統如圖3所示。
圖3顯示了電荷幫浦對wl和bl/sl的過驅動以及溫度補償的寫偏置
在較寬的溫度範圍內工作時，需要對寫入電壓進行溫度補償。圖4顯示了從-40度到125度的寫入電壓shmoo圖，其中f/p表示在-40度時失敗，而在125度時通過。
圖4.顯示寫入期間溫度補償的要求。
具有標準jtag介面的bist模組可實現自修復和自調節，以簡化測試流程。實現圖5中所示的雙糾錯ecc（dececc）的儲存控制器tmc。
圖5.bist和控制器，用於在測試和實施dececc期間進行自修復和自調節。
tmc實施了智慧型寫操作演算法，該演算法實現了偏置設定和驗證/重試時間，以實現較高的寫入耐久性（>1m迴圈）。它包含寫前讀（用於確定需要寫哪些位）和動態分組寫入（用於提高寫吞吐量），帶寫校驗的多脈衝寫入操作以及優化寫電壓以實現高耐久性。該演算法如圖6所示。
圖6.智慧型寫操作演算法，顯示動態組寫和帶寫驗證的多脈衝寫。
mram資料可靠性
在基於自旋的stt-mram的許多應用中，磁場干擾是乙個潛在的問題。該解決方案是在封裝上沉積0.3mm厚的磁遮蔽層，如圖6所示，實驗表明在移動裝置的商用無線充電器的磁場強度為3500oe的情況下，暴露100小時的誤位元速率可以從》1e6ppm降低到〜1ppm。另外在650oe的磁場下，在125°c下的資料儲存時間超過10年。
圖7.對3500oe磁場的靈敏度降低了1e6倍。
everspin非易失性儲存器中MRAM的潛在用途
everspin非易失性儲存器中mram的潛在用途 與電子電荷儲存的資料可能會因使用情況，時間和溫度而洩漏和擊穿的相反，mram 磁性隨機訪問儲存器 使用1個電晶體 1個磁性隧道結 mtj 體系結構作為mtj的磁態作為資料儲存元素。由於mram將資料儲存為磁性狀態，因此與現有的非易失性儲存器相比，它...
非易失性WAL buffer
今天看到pg郵件列表裡有非易失性內存在pg應用的討論，做下記錄，接著學習其補丁，如何將wal buffer改造成非易失性buffer，以及和之前有和區別。該補丁是也是日本ntt公司提供。提出了乙個概念證明的新特性 非易失wal buffer 通過將非易失記憶體 pmem 替代dram，不需要將wal...
非易失性記憶體
非易失性儲存器 是指當電流關掉後，所儲存的資料不會消失的電腦儲存器。非易失性儲存器中，依儲存器內的資料是否能在使用電腦時隨時改寫為標準，可分為二大類產品，即rom和flash memory。編輯非易失性儲存器主要有以下型別 flash memory 快閃儲存器 prom 其內部有行列式的鎔絲，可依使...