MRAM接班主流存储器指日可待

　　存储产业中的每一家厂商都想打造一种兼具静态随机存取存储（SRAM）的快速、快闪存储的高密度以及如同唯读存储（ROM）般低成本等各种优势的非挥发性存储。如今，透过磁阻随机存取存储（MRAM），可望解决开发这种“万能”存储（可取代各种存储）的问题。

　　遗憾的是，实际让非挥发性MRAM的速度更快、密度更高且更便宜（MRAM制造商的承诺）的最佳化步骤，似乎总是还得再等三年之久。如今，荷兰爱因霍芬科技大学（Eindhoven University of Technology；TU/e）的研究人员宣称发现一种可让MRAM克服速度快、密度与成本问题的全新制造方法，称为“自旋霍尔效应与交换偏置反转零磁场磁化”（field-free magnetization reversal by spin-Hall effect and exchange bias），或简称“弯曲电流”（current bending）。

　　

　　以低电流脉冲弯曲电子，可快速切换磁位元，从而实现正确的自旋；同时，特殊的抗铁磁材料更降低了制造成本

　　（来源：Arno van den Brink）

　　“随着磁位元的尺寸缩小，写入磁位元所需的电流密度已经变得过高了，”以TU/e教授Henk Swagten为主导的研究人员表示，“藉由垂直连接磁化层与抗铁磁材料，可望打造出一种沿电流方向的平面交换偏置（EB）；我们证实了只需利用由此EB导致的原生平面磁场，可实现一种自旋霍尔效应驱动的磁化反转。”简这之，就是所谓的“弯曲”电流，似乎就能解决非挥发性MRAM的速度、密度与成本问题。

　　如果你十分熟悉MRAM，那么你应该知道他们在电子向上或向下自旋时储存0与1，而不是经由电流差扰穿隧阻障层来累积或耗散电荷，因而得以“自旋霍尔效应”在本质上实现最佳化的节能效果。不过，这仍然需要以电子铁磁材料执行自旋编码，才能翻转磁位元。因此，Swagten的研究团队使用微量的电流脉冲，翻转每一磁位元使其自旋——即“弯曲电流”，使其不仅更具能效，还能够像摩尔定律（Moore‘s Law）般地扩展。

　　

　　研究人员用于为MRAM表征快速、高密度与低成本特性的实验晶片

　　（来源：Arno van den Brink）

　　根据研究团队表示，这项技术本身也十分快速，但仍然必须在成本方面实现最佳化。研究人员们宣称，在位元单元顶部采用低成本的抗铁磁料封盖，有效地“冻结”其磁场，可望解决最后一项问题，达到快速、高密度与低成本的目标。