磁阻式隨機存取記憶體

磁阻式隨機存取記憶體（Magnetoresistive Random Access Memory，縮寫為 MRAM）， 是一種非易失性的記持體技術，對一九九空年代開始發展。這个技術的擁護者認為，這个技術速度接近 SRAM，誠有快閃記持體的非揮發性，容量密度佮使用壽命無輸 DRAM，平均會當共平均比起來看起來 DRAM，成做真正的通用型記持體（Universal memory）。 伊目前由 Everspin 公司生產，其他公司，包括格羅方德佮三星電子已經宣佈產品計畫。

是咧講

佮傳統的 RAM 晶片技術無仝，MRAM 中的數據無做電荷或電流動存儲，而且是對磁存儲元件存儲。遮的元件由兩个鐵磁性板形成，每一个鐵磁仔板會當保持由薄的絕緣層分開的磁化。兩个枋之一是設置做特定極性的永磁體；另外一个枋的磁化會當改變做匹配外部的磁場的磁化來存儲存儲器。這種配置予人叫做是磁性隧道結，是 MRAM 位的上簡單的結構。儉儉的設備由這款的「單元」的網格構建。

讀的上簡單的方法是通過測量一个單元的電阻來實現。（通常）通過為相關聯的電晶體供電流（通常）選擇特定的一个單元，其將電流對電源線通過單元切換到地。因為磅空磁阻，單元的電阻因為兩个枋中磁化的相對取向來變化。通過測量所得著的電流，會當確定任何特定單元內的電阻，並且確定會當寫枋的磁化極性。通常，若準兩个枋有仝款的磁化對準（低電阻狀態）， 則共看做是「一」，若對準反平行，著電阻將閣較懸（高電阻狀態）， 這意味對「零」。

伊應用巨磁阻效應為其工作原理。

使用各種方式將數據寫入單元格。佇上簡單的「經典」設計內底，每一个單元佇咧彼此成直角布置的一對寫入線之間，平行於單元，一个佇咧單元之上佮之下。當當電流通過𪜶的時陣，佇可寫枋抾的接合處產生感應磁場。這款操作模式類似核心內存，這是一九六空年代定定用的一種系統。這種方法需要相當大的電流來產生這一領域，毋過，這予伊對 MRAM 的主要欠點是低功了使用無啥趣味。另外咧，隨著器件的 sài-sù 縮小，有一段時間，感應場佮小區域相倚的單元格相重疊，致使藏佇的錯誤寫入。這个問題，半選擇（抑是寫入去干擾）問題若親像這款的類型的單元設置了不止仔大的上細 sài-sù。這个問題的一个實驗性解決方案是使用使用巨磁阻效應編寫佮閱讀的圓形域，但是若親像這途研究已經無閣活跳矣。

一種較新的技術，自旋轉移轉矩（STT）抑是自旋轉移切換使用自旋對準（「 極化」）電子直接捘域。具體來講，若流入層中的電子著愛改變𪜶的旋轉，是共產生共轉移去附近層的轉矩。這會降低編寫單元格所需要的電流量，使其實佮讀過程大概仝款。[引證需要] 有人煩惱，「 經典」的類型的 MRAM 單元將具有咧高密度的難度因為佇寫入期間所需要的電流的量，即 STT 避免的問題。所以，STT 支持者希望將這个技術用佇六十五奈米抑是閣較細的器件。缺點是需要保持旋轉一致性。總體來講，STT 比常規抑是切換 MRAM 要求的寫入電流愛少得濟。該領域的研究表明，通過使用新的複合結構，STT 電流會當降低加五十倍。毋過，高速運行猶閣需要閣較懸的電流。

其他可能的安排包括咧寫入過程期間，磁隧道短暫加熱（予人想起相變記持）的「熱輔助開關」（TAS-MRAM）， 並且佇咧賰的時間來保持 MTJ 佇咧閣較冷的溫度下穩定；和「垂直傳輸 MRAM」（VMRAM）， 其使用通過垂直列的電流來改變磁方向，會當閣較懸的密度使用減少寫干擾問題的幾何布置。

綜述文獻提供了垂直幾何中和 MRAM 有關係的材料佮挑戰的細節。作者描寫一个叫做「Pentalemma」的新術語，伊代表五種無仝要求的衝突，譬如講寫入電流，位穩定性，可讀性，讀 / 寫速度佮佮 CMOS 的過程集做。討論材料的選擇佮 MRAM 的設計，這以滿足遮的要求。

歷史

以下大部份的內容攏是對 mram-info 網站：

• 一九五五年，磁芯記持體有佮 MRAM 仝款的讀寫原理。
• 一九八四年-巨磁阻效應的發現
• 一九八八年-歐洲科學家（阿爾貝 ・ 費爾佮彼得 ・ 格林貝格）發現著薄膜結構當中的「巨磁阻效應」。
• 一九九五年-托羅拉（落尾成做飛思卡爾）開始矣 MRAM 開發做工課
• 一九九六年-自旋扭掠轉移予人提出
• 一九九八年-摩托羅拉開發兩百五十六 Kb MRAM 測試晶片
• 二空空空年-IBM 佮英飛凌建立矣 MRAM 聯合開發計畫。
• 二空空空年-Spintec 實驗室的頭一个自旋扭掠轉移專利。

應用

MRAM 的建議應用包括以下設備：

• 航空航天佮軍事系統
• 這數位相機
• 筆記本電腦
• 智慧卡
• 行動電話
• 蜂岫基站
• 個人電腦
• 電池備用 SRAM 替換
• 數據記錄專業記持（烏匣仔解決方案）
• 媒體放送器
• 冊閱讀器

參閱

• 磁泡存儲器
• 電子抹除式會當複寫唯讀記持體（EEPROM）
• 鐵電隨機存取記憶體（FeRAM）
• 鐵磁性
• 磁阻效應
• 憶阻器
• 奈米隨機存儲器（Nano-RAM）
• 相變化內存（PRAM）

外部連結

• （英文）mram-info . com , MRAM 工業新聞資料交換所
• （英文）Everspin Technologies , manufacturer of MRAM memory
• （英文）Sbiaa , R . ; Meng , H . ; Piramanayagam , S . N . Materials with perpendicular magnetic anisotropy for magnetic random access memory . Physica status solidi ( RRL )–Rapid Research Letters . 二千空一十一 ,五( 十二 ) : 四仔一十三 . doi : 十五一空空二 / pssr . 二陽空一百一十五空五千四百二十 .
• （英文）IBM research–MRAM By Richard Butner