英特尔及三星展示嵌入式MRAM在逻辑芯片新技术

在第 64 届国际电子器件会议 (IEDM) 上，全球两大半导体龙头英特尔及三星展示嵌入式 MRAM 在逻辑芯片制造工艺中的新技术。

MRAM (Magnetic Random Access Memory，磁阻式随机存取存储)，是一种非易失性存储技术，从 1990 年代开始发展。此技术速度接近静态随机存储的高速读取写入能力，具有闪存的非挥发性，容量密度及使用寿命不输 DRAM，但平均能耗远低于 DRAM，而且基本上可以无限次地重复写入。

英特尔曾表示其嵌入式 MRAM 技术可在200℃下实现长达 10 年的记忆期，并可在超过 106 个开关周期内实现持久性。并且英特尔在其 22 FFL 工艺中，描述 STT-MRAM (基于 MRAM 的自旋转移力矩) 非易失性存储的关键特性。英特尔称之其为“首款基于 FinFET 的 MRAM 技术”。

这项技术可相当于“生产准备就绪”的阶段，英特尔并没有向任何代工客户透露该流程资讯，但从多个讯息源来看，目前正在出货的商品中已经采用这项技术。

至于三星也称其 8Mb MRAM 的续航能力为 106 次，记忆期为 10 年。而三星技术最初将用于物联网应用。三星研发中心首席工程师 Yoon Jong Song 表示，在将其用于汽车和工业应用之前，可靠性必须提高。三星已成功将技术从实验室转移到工厂，并将在不久的将来商用化。

三星并在 28nm FDSOI 平台上宣称，在可扩展性、形状依赖性、磁性可扩展性等方面来衡量，STT-MRAM 目前被认为是最好的 MRAM 技术。

图: grand view research

随着存储产业朝向更小的节点转变，在技术上面临着严峻的可扩充性挑战。MRAM 除了被视为能够取代传统存储芯片 DRAM 和 NAND 的候选人，还被视为一项充满吸引力的嵌入式技术，可以替代闪存和嵌入式 SRAM。

主要在于它具有快速读取写入时间，高耐用性和优秀的保留性。嵌入式 MRAM 被认为特别适用于例如物联网 (IoT) 设备之类的应用，也赶搭上 5G 世代的列车。

随着制造成本下降以及其他存储技术面临可扩展性挑战，嵌入式 MRAM 正获得更多消费性产品的关注。重要的是，随着新工艺技术的发展，SRAM 单元的尺寸不会随着剩余的工艺而缩小，从这点来看，MRAM 变得越来越有吸引力。