Магниторезистивная оперативная память

Магниторезистивная оперативная память (MRAM, magnetoresistive random-access memory) — это запоминающее устройство с произвольным доступом, которое хранит информацию при помощи магнитных моментов, а не электрических зарядов. Важнейшим преимуществом этого типа памяти является энергонезависимость, то есть способность сохранять записанную информацию при отсутствии внешнего питания. Разработка технологии магниторезистивной памяти осуществляется с 1990-х годов. На сегодняшний день данная технология не представлена широко на рынке, в сравнении с растущим объемом производства других типов компьютерной памяти, особенно флэш-памятью и памятью типа DRAM. Однако её сторонники верят, что благодаря ряду преимуществ, она в конечном счёте заменит все типы компьютерной памяти, и станет по-настоящему «универсальной» компьютерной памятью.

Описание

Основным отличием магниторезистивной памяти от других типов памяти является то, что информация хранится не в виде токов или электрических зарядов, а в магнитных элементах памяти. Магнитные элементы сформированы из двух ферромагнитных слоёв, разделенных тонким слоем диэлектрика. Один из слоёв представляет собой постоянный магнит, намагниченный в определённом направлении, а намагниченность другого слоя изменяется под действием внешнего поля. Устройство памяти организовано по принципу сетки, состоящей из отдельных «ячеек», которые содержат транзистор и элемент памяти.

Считывание информации осуществляется путем измерения электрического сопротивления ячейки. Обычно отдельная ячейка выбирается подачей питания на соответствующий ей транзистор, который подаёт ток от источника питания через ячейку памяти на общую землю микросхемы. Вследствие эффекта туннельного магнитосопротивления, электрическое сопротивление ячейки изменяется в зависимости от взаимной ориентации намагниченностей в слоях. Величина протекающего тока позволяет определить сопротивление данной ячейки, и как следствие, полярность перезаписываемого слоя.

Информацию можно записывать в ячейки, используя множество способов. В простейшем случае, каждая ячейка лежит между двумя линиями записи, размещёнными под прямым углом друг к другу, одна над, а другая под ячейкой. Когда ток проходит через них, в точке пересечения линий записи наводится магнитное поле, которое воздействует на перезаписываемый слой.