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“永久性存储器”通常是指驻留在存储器总线上的高性能，可字节寻址的非易失性存储设备。MRAM（磁性只读存储器）和 FRAM（铁电 RAM）都具有相似的性能优势：低电压运行，长寿命和极高的速度。它们以不同的方式实现这些目标，尽管在每种情况下，创新的材料技术都是性能突破的背后。由摩托罗拉和 IBM 率先开发的 MRAM，通过将某些奇异材料暴露在磁场中而产生的数据位，随着存储单元中电阻变化而存储。FRAM 由总部位于美国科罗拉多州科罗拉多斯普林斯的 Ramtron 开发，并已获得富士通，日立，德州仪器和东芝的许可，与 MRAM 显着不同：它在铁电材料中将位存储为固定电位（电压）。
MRAM
MRAM 或磁性随机存取存储器使用具有铁磁性材料的磁性“状态”的 1 晶体管–1 磁性隧道结（1T-1MTJ）体系结构作为数据存储元素。由于 MRAM 使用磁性状态进行存储（而不是随时间推移而“泄漏”的电荷），因此 MRAM 提供了相当长的数据保留时间（+20 年）和无限的耐用性。切换磁极化（写入周期）是在电磁隧道结（MTJ）上方和下方的导线中产生脉冲电流的结果（见图 1）。电流脉冲产生的相关 H 场改变了铁磁材料自由层的极化，这种磁开关不需要原子或电子的位移，这意味着没有与 MRAM 相关的磨损机制。自由层相对于固定层的磁矩改变了 MTJ 的阻抗（见图 2）。阻抗的这种变化表示数据的状态（“1”或“0”）。通过测量 MTJ 的阻抗来实现传感（读取周期）（图 3）。MRAM 器件中的读取周期是非破坏性的，并且相对较快（35ns）。读取操作是通过在 MTJ 两端施加非常低的电压来完成的，从而在部件寿命内支持无限的操作。
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