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MRAM崛起,这股新兴力量究竟有多强?

时间:2024-10-15 19:19:35来源:ITBEAR编辑:瑞雪

在半导体存储技术的浩瀚星空中,磁性随机存储器(MRAM)犹如一颗璀璨新星,正逐渐展现出其独特的魅力与潜力。自1956年IBM推出首个硬盘驱动器以来,存储技术经历了翻天覆地的变化,从动态随机存取存储器(DRAM)到固态硬盘(SSD),每一次创新都推动着数据存储能力的提升。而今,MRAM以其非易失性、高速读写、低功耗以及与逻辑芯片的高度集成等特性,在众多新型存储技术中脱颖而出,成为业界关注的焦点。

MRAM的概念可追溯至20世纪中叶,科学家们对磁性材料存储数据的探索为其诞生奠定了基础。经过数十年的发展,特别是巨磁阻效应(GMR)和隧穿磁阻效应(TMR)的发现,MRAM技术实现了质的飞跃。TMR技术不仅提高了磁阻变化率,还降低了功耗,为MRAM的商业化应用铺平了道路。

2006年,飞思卡尔半导体推出了首款商业化的MRAM产品,标志着MRAM技术正式迈入商业化阶段。此后,随着半导体制造工艺的进步,MRAM的存储容量、读写速度和工作温度范围等性能不断提升。Everspin、三星、台积电等国际半导体巨头纷纷加大投入,推动MRAM技术的研发与商业化应用。

在MRAM家族中,自旋转移扭矩(STT)、自旋轨道扭矩(SOT)、电压控制(VCMA-和 VG-SOT)和domain-wall MRAM等不同类型的存储器各具特色,共同推动着MRAM技术的多元化发展。台积电携手工研院成功研发出SOT-MRAM阵列芯片,功耗仅为同类技术的1%,标志着MRAM存储器技术领域的重大突破。三星则在MRAM的能效和耐用性方面取得了显著进展,为MRAM在非易失性RAM应用中的商业化提供了有力支持。

MRAM市场趋势

Yole Development的分析指出,到2024年,MRAM的市场规模预计将增长40倍,制造工艺将缩减至16nm,存储容量则将从1Gbit提升至8Gbit。这一预测无疑为MRAM的未来发展注入了强劲动力。国内方面,北京航空航天大学、中国科学院微电子研究所等科研机构以及致真存储、亘存科技、驰拓科技等新兴存储芯片企业也在MRAM领域取得了显著成果,不断推动着MRAM技术的创新与产业化进程。

展望未来,MRAM与其他存储技术的融合将成为重要趋势。通过将MRAM与DRAM、Flash等存储技术结合,可以充分发挥各自优势,实现性能、容量和成本的最佳平衡。MRAM与人工智能芯片的结合也将为存算一体的架构带来新的机遇,有望在图像识别、语音识别等领域实现更高的性能和更低的功耗。

随着半导体存储技术的不断创新与发展,MRAM这匹“黑马”正展现出其在存储领域的无限潜力。未来,MRAM有望成为存储技术领域的璀璨明星,为信息时代的数据存储带来革命性的变革。

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