瑞薩在eNVM技術中選擇MRAM

在eNVM各種技術中，日本MCU大廠瑞薩選擇了MRAM。MRAM全稱Magnetic ram（磁性存儲器），是一種基于隧穿磁阻效應的技術，擁有非易失，讀寫次數無限，寫入速度快、功耗低，和邏輯芯片整合度高等技術特點。
 
瑞薩表示，MRAM比閃存需要更少的寫入操作能量，因此特別適合數據更新頻繁的應用，但隨著對 MCU 數據處理能力的需求激增，改善性能和功耗之間權衡的需求也在增加，進一步降低功耗仍然是一個緊迫的問題。為了滿足這一需求，瑞薩為 MRAM 開發了兩種技術，分別是利用斜率脈沖的自終止寫入方案和同步寫入位數優化技術。最后，瑞薩在采用 16 納米 FinFET 邏輯工藝的 20 Mbit 嵌入式 MRAM 存儲單元陣列測試芯片上進行的測量證實，上述兩種技術的組合可將寫入能量降低 72%，并將寫入脈沖應用時間縮短 50%。
 
今年6月，瑞薩再次宣布已開發出用于STT-MRAM測試的電路技術使用 22 納米工藝制造的具有快速讀寫操作的芯片。瑞薩表示，隨著物聯網和人工智能技術的不斷進步，需要采用更精細的工藝節點來制造MCU，對于亞 22 納米工藝，在生產線后端中制造的 MRAM 與在生產線前端中制造的閃存相比具有優勢，因為它與現有的 CMOS 邏輯工藝技術兼容并且需要更少的額外掩膜版。
 
但瑞薩也指出，MRAM 的讀取余量過小，會降低讀取速度，進而影響MCU的性能，因此需要進一步提高速度以縮短端點設備所需的無線 (OTA) 更新的系統停機時間，為此瑞薩開發了采用高精度靈敏放大電路的快速讀取技術和同步寫入位數優化和縮短模式轉換時間的快速寫入技術，經驗證，在測試芯片上實現 5.9 ns 隨機讀取訪問和 5.8 MB/s 寫入吞吐量。瑞薩認為，這些新技術有可能顯著提高內存訪問速度超過 100 MHz，從而實現具有更高性能的集成嵌入式 MRAM 的MCU。


本文關鍵詞：MRAM,ram,STT-MARM

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