Freescale搶攻MRAM新技術(shù) 何時(shí)出擊大規模商用？

日前，Freescale Semiconductor公司宣布推出基于磁阻隨機存取內存(MRAM)的首款商用芯片。雖然離大規模采用還有不少障礙，但iSuppli公司相信這將在很大程度上推進(jìn)MRAM技術(shù)的發(fā)展。 

Freescale表示，其新款4Mb密度MRAM器件結合了目前多種存儲器技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。MRAM使用磁極化來(lái)存儲數據，磁阻的改變代表著(zhù)二進(jìn)制狀態(tài)的變化，而不是指定的電荷水平。這與其他主流存儲技術(shù)不同，比如SRAM、DRAM和閃存。 

Freescale宣稱(chēng)其新器件平衡了讀寫(xiě)速度，均達到類(lèi)似于DRAM的35ns水平。該器件也有類(lèi)似DRAM和閃存的單元密度，但是不會(huì )出現DRAM的滲漏問(wèn)題。同時(shí)，這款MRAM器件也可以像DRAM或SRAM一樣具有持久性，并綜合了閃存的非易失性。 

MRAM技術(shù)已經(jīng)出現幾年時(shí)間，還未進(jìn)入主流商業(yè)應用存在不同的原因。但是兩個(gè)主要原因是：MRAM按每比特計算的成本不具備競爭力，以及難以集成到標準CMOS工藝過(guò)程中。 

Freescale采用了一個(gè)創(chuàng )新的MRAM單元結構來(lái)解決成本問(wèn)題，加上稱(chēng)為“觸發(fā)器”的位結構，可以將一個(gè)單元穩定在1或者0的狀態(tài)中，無(wú)需額外的控制晶體管，進(jìn)而提供了一個(gè)優(yōu)化的比特位單元解決方案。 

對于工藝過(guò)程的集成問(wèn)題，工藝流程后期集成MRAM模塊，最大限度的減少對標準CMOS邏輯處理的影響。據Freescale表示，MRAM模塊不破壞標準半導體過(guò)程，將推動(dòng)未來(lái)MRAM發(fā)展成基本的CMOS技術(shù)。 

iSuppli認為，Freescale推出最初商用MRAM將給人深刻印象，代表著(zhù)重要的技術(shù)進(jìn)步。然而，MRAM存儲器離大規模采用還為時(shí)尚早。Freescale已經(jīng)克服了一些技術(shù)曾困擾其競爭者的障礙，然而在其產(chǎn)品成為主流存儲方式之前，Freescale仍然有一段很長(cháng)的路要走。 

iSuppli相信，Freescale技術(shù)的短期內真正價(jià)值不是替換現有獨立內存，在這個(gè)領(lǐng)域每存儲單位的成本競爭異常激烈。進(jìn)一步說(shuō)，這種產(chǎn)品的機會(huì )出現在系統級芯片(SOC)設計中。作為SOC的一部分，Freescale的技術(shù)可用于在高集成度處理單元中的高密度存儲器，Freescale可以通過(guò)提供解決方案或向其他公司授權許可。 

國際半導體技術(shù)發(fā)展路線(xiàn)圖(The International Technology Roadmap for Semiconductors, ITRS)表示，目前SoC設計模片區(die area)面積中最高達50%為嵌入式存儲器，通常為SRAM。在不遠的將來(lái)，這個(gè)數字可能會(huì )提高到超過(guò)70%。目前，Freescale公司采用180納米技術(shù)的MRAM讀/寫(xiě)速度為35ns，對于L1緩存來(lái)說(shuō)太慢。但對于某些微處理器來(lái)說(shuō)，用于更低級別的緩存也許夠用。作為技術(shù)改進(jìn)，MRAM的性能表現應該被提高到L1級別。 

iSuppli確信，Freescale的MRAM產(chǎn)品肯定會(huì )在將來(lái)進(jìn)入獨立內存市場(chǎng)。然而，現在MRAM高價(jià)格和較低密度，將它限制在某些特定的利基應用(niche application)中，像需要電池供電的SRAM一樣。另外，作為關(guān)鍵應用的后備系統，可以凸現其高性能、耐久性和非易失性，成為高成本解決方案的選擇之一。 

目前多種正處于研發(fā)的技術(shù)當中，MRAM是現在惟一有望在未來(lái)成為主流內存的技術(shù)，這些技術(shù)需要經(jīng)歷多種考驗，密度、性能、持久性、非易失性以及成本低廉。 

Freescale的成就在于讓MRAM技術(shù)從眾多內存技術(shù)中脫穎而出，朝向普遍接受的內存方向發(fā)展。隨著(zhù)MRAM開(kāi)發(fā)進(jìn)展，不僅Freescale公司，其它眾多競爭者的產(chǎn)品也在瞄準MRAM成為通用存儲器的長(cháng)期目標