MRAM (磁性随机存取存储器)

定义

MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory,磁阻式随机存取存储器)是一种利用磁性材料存储数据的非易失性存储器。核心元件是磁隧道结(MTJ):两层铁磁材料夹一层绝缘隧道势垒,两层磁化方向平行或反平行时电阻不同,以此表示 0 和 1。

原理与类型

现代主流是 STT-MRAM(自旋转移矩 MRAM),通过自旋极化电流直接翻转自由层磁化方向写入数据,无需外部磁场;更新的 SOT-MRAM(自旋轨道矩)将读写路径分离,寿命与速度更佳,尚在产业化早期。

特点与应用

MRAM 断电不丢数据、读写速度接近 SRAM 量级、擦写寿命远高于闪存,且抗辐射,被视为潜在的「通用存储器」。目前的现实定位是嵌入式应用:台积电、三星、格罗方德均提供 eMRAM 工艺,用于替代 MCU 中难以微缩的嵌入式 NOR 闪存;Everspin 是主要的独立 MRAM 供应商。密度和成本仍是其取代 DRAM 的主要障碍。