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MRAM
MRAM (Memoria magnética de acceso aleatorio) es una memoria magnética de acceso aleatorio no volátil. Tiene las capacidades de lectura y escritura de alta velocidad de la memoria estática de acceso aleatorio (SRAM) y la alta integración de la memoria dinámica de acceso aleatorio (DRAM), y se puede escribir repetidamente un número ilimitado de veces.
MRAM utiliza células magnéticas TMR para almacenar datos
Punto de tendencia: con el avance continuo de la ciencia de los materiales, un nuevo tipo de memoria magnetorresistiva (MRAM) está atrayendo la atención de la gente. Aunque todavía existe en el laboratorio, esta tecnología de almacenamiento de alta velocidad ya se considera la sucesora de la memoria DRAM, y la palabra "espera" será eliminada por completo del léxico de los usuarios de ordenadores.
Limitaciones de la DRAM
¿Da por sentado que ve la barra de progreso de Windows desplazarse una y otra vez después de iniciar, y luego inicia sesión y abre el escritorio?
La razón por la que el sistema operativo necesita reinicializar la memoria cada vez que se enciende es porque las memorias más utilizadas hoy en día son memorias que utilizan tecnología de acceso aleatorio dinámico (DRAM), como SDRAM, DDR, y RDA II. Una característica importante de la memoria que utiliza tecnología DRAM es que es memoria volátil, es decir, los datos que contiene desaparecerán una vez que se apague la alimentación. En otras palabras, la existencia de datos en la memoria DRAM en realidad se mantiene mediante la actualización continua de la fuente de alimentación.
Por lo tanto, cada vez que se enciende el sistema operativo, siempre necesita escribir una serie de datos en la memoria para que los utilice el propio sistema. Esto es lo que el sistema operativo completa mientras espera el inicio. Para la memoria DRAM, si desea evitar este proceso, no puede interrumpir el suministro de energía para actualizar la memoria. La llamada suspensión en realidad significa que la computadora continúa consumiendo energía, pero es menos que cuando funciona normalmente.
Sin embargo, Toshiba Group recientemente demostró al público un nuevo tipo de memoria en Tampa, Florida, EE. UU.: la memoria de acceso aleatorio magnetorresistiva (MRAM). Su aparición hará que esta situación sea cosa del pasado.
La memoria magnetorresistiva y la memoria DRAM utilizan principios completamente diferentes. La memoria DRAM representa "0" y "1" al juzgar la cantidad de electricidad en el capacitor. No sólo es necesario mantenerlo encendido, sino que también es necesario cargar el condensador con regularidad para garantizar que no se pierda el contenido. Pero el principio de almacenamiento de la memoria magnetorresistiva no utiliza condensadores en absoluto. Utiliza una estructura de dos ferroimanes a nanoescala y una capa metálica no magnética o capa aislante en la interfaz para sujetar un conductor metálico. Al cambiar la orientación de los dos ferromagnetos, cambia la resistencia magnética del conductor subyacente. Una vez que la resistencia aumenta, la corriente que la atraviesa se vuelve menor y viceversa.
Por lo tanto, solo necesita usar un triodo para juzgar el valor actual al encender, y puede juzgar los dos estados diferentes de la dirección del campo ferromagnético para distinguir "0" y "1". Como el magnetismo de los ferromagnetos nunca desaparece, la memoria magnetorresistiva se puede reescribir casi infinitamente. El magnetismo de los ferromagnetos no desaparecerá debido a cortes de energía, por lo que no son tan volátiles como las memorias ordinarias y pueden retener su contenido después de cortes de energía.
La vida pasada de la memoria magnetorresistiva
El concepto de memoria magnetorresistiva se propuso casi al mismo tiempo que la tecnología de grabación en disco magnético. Pero como todos sabemos, la velocidad de lectura y escritura de la memoria debe ser 654,38+0 millones de veces mayor que la de la lectura y escritura del disco, por lo que es imposible utilizar directamente la tecnología de grabación en disco para producir memoria. El diseño de la memoria magnetorresistiva no parece complicado, pero requiere grandes requisitos en cuanto a materiales.
¿Aunque el fenómeno de la magnetorresistencia fue descubierto por el científico británico William hace 150 años? Fue descubierto por Williams Thomson, pero es un efecto relativamente débil para los materiales en general. En otras palabras, el cambio de resistencia causado por cambios en el campo magnético no es significativo. Cuando el cambio de resistencia es inferior al 40%, es difícil juzgar pequeños cambios de corriente con un triodo.
Sin embargo, los recientes avances en materiales y tecnología han permitido un gran avance en esta tecnología. En 1995, Motorola demostró el primer chip MRAM y produjo un prototipo de chip de 1 MB.
En 2007, IBM y TDK, los gigantes de la industria de la grabación magnética, desarrollaron conjuntamente una nueva generación de MRAM, utilizando una nueva tecnología llamada spin-torque-transfer (STT), que utiliza el efecto túnel amplificado. a magnéticamente El cambio en la resistencia alcanza aproximadamente 1 vez. El chip exhibido por Toshiba utilizó tecnología STT, pero redujo aún más el área del chip y colocó 1 GB de memoria en un chip de sello cuadrado. Esto también permitió al mundo ver el poder de la memoria magnetorresistiva: su densidad de grabación es DRAM cientos de veces. más rápido que todas las tecnologías de memoria existentes. Las cinco ventajas principales de la memoria magnetorresistiva son alta densidad, acceso rápido, extremadamente ahorro de energía, reutilizable y sin pérdidas. Esto la hace muy superior a las tecnologías de almacenamiento existentes e incluso en desarrollo en todos los aspectos: la memoria flash es demasiado lenta, SRAM y. Las DRAM son volátiles, la memoria ferroeléctrica se puede reescribir solo un número limitado de veces y el almacenamiento en fase cristalina es difícil de controlar. temperatura... Se puede decir que la MRAM es un producto de alta calidad que combina varias ventajas técnicas.
Actualmente, MRAM se ha utilizado en comunicaciones, productos militares y digitales. En 2008, el satélite japonés SpriteSat anunció que reemplazaría todos los componentes de la memoria flash con MRAM producida por Fisker Semiconductor.
Se espera que la producción en masa se logre en los próximos uno o dos años, y cuando encendamos la computadora, ya no tendremos que esperar.