瑞薩在eNVM技術(shù)中選擇MRAM

在eNVM各種技術(shù)中，日本MCU大廠瑞薩選擇了MRAM。MRAM全稱Magnetic ram（磁性存儲(chǔ)器），是一種基于隧穿磁阻效應(yīng)的技術(shù)，擁有非易失，讀寫(xiě)次數(shù)無(wú)限，寫(xiě)入速度快、功耗低，和邏輯芯片整合度高等技術(shù)特點(diǎn)。
 
瑞薩表示，MRAM比閃存需要更少的寫(xiě)入操作能量，因此特別適合數(shù)據(jù)更新頻繁的應(yīng)用，但隨著對(duì) MCU 數(shù)據(jù)處理能力的需求激增，改善性能和功耗之間權(quán)衡的需求也在增加，進(jìn)一步降低功耗仍然是一個(gè)緊迫的問(wèn)題。為了滿足這一需求，瑞薩為 MRAM 開(kāi)發(fā)了兩種技術(shù)，分別是利用斜率脈沖的自終止寫(xiě)入方案和同步寫(xiě)入位數(shù)優(yōu)化技術(shù)。最后，瑞薩在采用 16 納米 FinFET 邏輯工藝的 20 Mbit 嵌入式 MRAM 存儲(chǔ)單元陣列測(cè)試芯片上進(jìn)行的測(cè)量證實(shí)，上述兩種技術(shù)的組合可將寫(xiě)入能量降低 72%，并將寫(xiě)入脈沖應(yīng)用時(shí)間縮短 50%。
 
今年6月，瑞薩再次宣布已開(kāi)發(fā)出用于STT-MRAM測(cè)試的電路技術(shù)使用 22 納米工藝制造的具有快速讀寫(xiě)操作的芯片。瑞薩表示，隨著物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)的不斷進(jìn)步，需要采用更精細(xì)的工藝節(jié)點(diǎn)來(lái)制造MCU，對(duì)于亞 22 納米工藝，在生產(chǎn)線后端中制造的 MRAM 與在生產(chǎn)線前端中制造的閃存相比具有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗c現(xiàn)有的 CMOS 邏輯工藝技術(shù)兼容并且需要更少的額外掩膜版。
 
但瑞薩也指出，MRAM 的讀取余量過(guò)小，會(huì)降低讀取速度，進(jìn)而影響MCU的性能，因此需要進(jìn)一步提高速度以縮短端點(diǎn)設(shè)備所需的無(wú)線 (OTA) 更新的系統(tǒng)停機(jī)時(shí)間，為此瑞薩開(kāi)發(fā)了采用高精度靈敏放大電路的快速讀取技術(shù)和同步寫(xiě)入位數(shù)優(yōu)化和縮短模式轉(zhuǎn)換時(shí)間的快速寫(xiě)入技術(shù)，經(jīng)驗(yàn)證，在測(cè)試芯片上實(shí)現(xiàn) 5.9 ns 隨機(jī)讀取訪問(wèn)和 5.8 MB/s 寫(xiě)入吞吐量。瑞薩認(rèn)為，這些新技術(shù)有可能顯著提高內(nèi)存訪問(wèn)速度超過(guò) 100 MHz，從而實(shí)現(xiàn)具有更高性能的集成嵌入式 MRAM 的MCU。


本文關(guān)鍵詞：MRAM,ram,STT-MARM

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