Mark DeVoss

       iSuppli Flash/SRAM/MCP業務部分析師

       日前，Freescale Semiconductor公司宣布推出基于磁阻隨機存取內存(MRAM)的商用芯片。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MRAM技術的發展。

       Freescale表示，其新款4 Mb密度MRAM器件結合了目前多種存儲器技術的優點。MRAM使用磁極化來存儲數據，磁阻的改變代表著二進制狀態的變化，而不是指定的電荷水平。這與其他主流存儲技術不同，比如SRAM、DRAM和閃存。

       Freescale宣稱其新器件平衡了讀寫速度，均達到類似于DRAM的35ns水平。該器件也有類似DRAM和閃存的單元密度，但是不會出現DRAM的滲漏問題。同時，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技術已經出現幾年時間，還未進入主流商業應用存在不同的原因。但是兩個主要原因是：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工藝過程中。

       Freescale采用了一個創新的MRAM單元結構來解決成本問題，加上稱為“觸發器”的位結構，可以將一個單元穩定在1或者0的狀態中，無需額外的控制晶體管，進而提供了一個優化的比特位單元解決方案。

       對于工藝過程的集成問題，工藝流程后期集成MRAM模塊，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程，將推動未來MRAM發展成基本的CMOS技術。

       iSuppli認為，Freescale推出初商用MRAM將給人深刻印象，代表著重要的技術進步。然而，MRAM存儲器離大規模采用還為時尚早。Freescale已經克服了一些技術曾困擾其競爭者的障礙，然而在其產品成為主流存儲方式之前，Freescale仍然有一段很長的路要走。

       iSuppli相信，Freescale技術的短期內真正價值不是替換現有獨立內存，在這個領域每存儲單位的成本競爭異常激烈。進一步說，這種產品的機會出現在系統級芯片(SOC)設計中。作為SOC的一部分，Freescale的技術可用于在高集成度處理單元中的高密度存儲器，Freescale可以通過提供解決方案或向其他公司授權許可。

       國際半導體技術發展路線圖(The International Technology Roadmap for Semiconductors, ITRS)表示，目前SoC設計模片區(die area)面積中達50%為嵌入式存儲器，通常為SRAM。在不遠的將來，這個數字可能會提高到超過70%。目前，Freescale公司采用180納米技術的MRAM讀/寫速度為35ns，對于L1緩存來說太慢。但對于某些微處理器來說，用于更低級別的緩存也許夠用。作為技術改進，MRAM的性能表現應該被提高到L1級別。

       iSuppli確信，Freescale的MRAM產品肯定會在將來進入獨立內存市場。然而，現在MRAM高價格和較低密度，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的技術當中，MRAM是現在惟一有望在未來成為主流內存的技術，這些技術需要經歷多種考驗，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技術從眾多內存技術中脫穎而出，朝向普遍接受的內存方向發展。隨著MRAM開發進展，不僅Freescale公司，其它眾多競爭者的產品也在瞄準MRAM成為通用存儲器的長期目標。