STT结构涡轮增压MRAM

新兴MRAM市场的主要参与者之一已经开发了专有技术，该技术表示将通过增加保持力并同时降低电流来增强任何MRAM阵列的性能。

自旋转移技术（STT）的进动自旋电流（PSC）结构，它有潜力提高MRAM的密度和零泄漏能力。该结构可以应用于移动，数据中心CPU和存储，汽车，物联网和（IoT）以及人工智能等领域。

PSC结构将使任何MRAM器件的自旋扭矩效率提高40％至70％。这意味着它不仅具有更高的数据保留能力，而且将消耗更少的电量。Pinarbasi说，增益转化为保留时间延长了10,000倍以上，因此一小时变成一年以上，但是写入电流却减少了。此外，随着垂直磁隧道结（pMTJ）变小，PSC的效率更高。开发的结构是模块化结构，实际上是PMTJ设备的扩展。

其进动自旋电流结构可将任何MRAM器件的自旋扭矩效率提高40％至70％。

从一开始就设计了这种模块化的方法。这意味着可以将PSC添加到其他任何人的pMTJ中。可以将其视为现有MRAM实现的涡轮增压器。

PSC结构被设计成可以整合到任何MRAM制造商的现有工艺中。除了在STT-MRAM生产中已经使用的材料或工具外，没有其他材料或工具，因此该结构实际上不会增加铸造厂的复杂性或成本。在PSC结构中，有两个特定的作用正在起作用。一个是静态的，另一个是动态的。静电效应可以大大提高设备的保持力。

动态效应会从零切换到一，反之亦然，这很重要，因为静态保持力和电流之间始终存在相关性。将这两种影响分开了。可以独立地提高保留率，同时降低电流。

尽管PSC结构使STT-MRAM能够解决SRAM的尺寸和成本缺陷，以及DRAM的易变性和功耗复杂性，但STT不仅将支持PSC的MRAM视为现有存储技术的替代品，还可以使用它。 这为物联网，汽车和AI带来了新的机遇。

对于给定电流，PSC结构可提供显着的速度增益。当使用4Kbit芯片和40nm器件尺寸时，在125μA时，PSC速度为〜4 ns，而pMTJ速度为〜30ns。

总体而言，将会有针对MRAM开发的本地市场，特别是嵌入式应用程序，并且已经取代了可能是SRAM或设备内部不同内存缓存的产品。由于这些设备及其非易失性存储功能，市场份额将发生变化，但新的市场发展也将发生。

虽然MRAM已经确立了自己在存储器设备未来的重要地位，但它仍处于初期阶段，MRAM仍主要用于利基应用中。时间将证明Spin Transfer的PSC结构将产生多大影响。绝对有必要制造出比传统MRAM产品更紧凑的结构，并且可以进一步扩展。必须彻底解决问题，看看它在实践中如何工作。

将有很多MRAM产品可用，尤其是随着代工厂和主要的半导体公司的兴起，并将重点放在嵌入式市场上。人们将寻求差异化，以便使他们寻找减轻他们可以在这些产品中使用的技术的方法，从而使自己与其他人的产品区分开。在这种环境中存在一些潜在的近期机会。展望五年，MRAM将是一个更大的利基市场。