英特爾及三星展示嵌入式MRAM在邏輯芯片新技術(shù)

在第 64 屆國際電子器件會議 (IEDM) 上，全球兩大半導體龍頭英特爾及三星展示嵌入式 MRAM 在邏輯芯片制造工藝中的新技術(shù)。

MRAM (Magnetic Random Access Memory，磁阻式隨機存取存儲)，是一種非易失性存儲技術(shù)，從 1990 年代開始發(fā)展。此技術(shù)速度接近靜態(tài)隨機存儲的高速讀取寫入能力，具有閃存的非揮發(fā)性，容量密度及使用壽命不輸 DRAM，但平均能耗遠低于 DRAM，而且基本上可以無限次地重復寫入。

英特爾曾表示其嵌入式 MRAM 技術(shù)可在200℃下實現(xiàn)長達 10 年的記憶期，并可在超過 106 個開關(guān)周期內(nèi)實現(xiàn)持久性。并且英特爾在其 22 FFL 工藝中，描述 STT-MRAM (基于 MRAM 的自旋轉(zhuǎn)移力矩) 非易失性存儲的關(guān)鍵特性。英特爾稱之其為“首款基于 FinFET 的 MRAM 技術(shù)”。

這項技術(shù)可相當于“生產(chǎn)準備就緒”的階段，英特爾并沒有向任何代工客戶透露該流程資訊，但從多個訊息源來看，目前正在出貨的商品中已經(jīng)采用這項技術(shù)。

至于三星也稱其 8Mb MRAM 的續(xù)航能力為 106 次，記憶期為 10 年。而三星技術(shù)最初將用于物聯(lián)網(wǎng)應用。三星研發(fā)中心首席工程師 Yoon Jong Song 表示，在將其用于汽車和工業(yè)應用之前，可靠性必須提高。三星已成功將技術(shù)從實驗室轉(zhuǎn)移到工廠，并將在不久的將來商用化。

三星并在 28nm FDSOI 平臺上宣稱，在可擴展性、形狀依賴性、磁性可擴展性等方面來衡量，STT-MRAM 目前被認為是最好的 MRAM 技術(shù)。

圖: grand view research

隨著存儲產(chǎn)業(yè)朝向更小的節(jié)點轉(zhuǎn)變，在技術(shù)上面臨著嚴峻的可擴充性挑戰(zhàn)。MRAM 除了被視為能夠取代傳統(tǒng)存儲芯片 DRAM 和 NAND 的候選人，還被視為一項充滿吸引力的嵌入式技術(shù)，可以替代閃存和嵌入式 SRAM。

主要在于它具有快速讀取寫入時間，高耐用性和優(yōu)秀的保留性。嵌入式 MRAM 被認為特別適用于例如物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 設(shè)備之類的應用，也趕搭上 5G 世代的列車。

隨著制造成本下降以及其他存儲技術(shù)面臨可擴展性挑戰(zhàn)，嵌入式 MRAM 正獲得更多消費性產(chǎn)品的關(guān)注。重要的是，隨著新工藝技術(shù)的發(fā)展，SRAM 單元的尺寸不會隨著剩余的工藝而縮小，從這點來看，MRAM 變得越來越有吸引力。