Magnetyczne RAM kontra pamięci Flash

IBM wspólnie z Infineon Technologies AG przedstawiły nową technologię, która ma umożliwić masową produkcję nieulotnych pamięci MRAM (Magnetoresistive lub Magnetic RAM). Prezentacja odbyła się podczas dorocznej konferencji VLSI Symposia w Kyoto. Choć decyzja o uruchomieniu linii produkcyjnych MRAM jeszcze nie zapadła, to IBM i Infineon zapowiadają, że już na początku 2004 r. wprowadzą na rynek próbne partie układów przeznaczone dla zainteresowanych producentów OEM. Jeśli uda się spełnić wszystkie warunki techniczne i ekonomiczne, masowa produkcja MRAM mogłaby się zacząć już w 2005 r.

IBM wspólnie z Infineon Technologies AG przedstawiły nową technologię, która ma umożliwić masową produkcję nieulotnych pamięci MRAM (Magnetoresistive lub Magnetic RAM). Prezentacja odbyła się podczas dorocznej konferencji VLSI Symposia w Kyoto. Choć decyzja o uruchomieniu linii produkcyjnych MRAM jeszcze nie zapadła, to IBM i Infineon zapowiadają, że już na początku 2004 r. wprowadzą na rynek próbne partie układów przeznaczone dla zainteresowanych producentów OEM. Jeśli uda się spełnić wszystkie warunki techniczne i ekonomiczne, masowa produkcja MRAM mogłaby się zacząć już w 2005 r.

Szybko i oszczędnie

MRAM mogą stanowić poważną konkurencją dla popularnych i obecnie masowo wytwarzanych pamięci typu Flash. W porównaniu z tymi układami MRAM są znacznie szybsze - czas dostępu jest liczony w nanosekundach (podobnie jak w przypadku pamięci RAM), a nie w milisekundach (pamięci Flash).

Ponadto operacje zapisu i odczytu wymagają niskiego napięcia, co powoduje, że zużycie mocy przez MRAM powinno być istotnie mniejsze niż w pamięciach Flash. IBM i Infineon opracowały sposób wytwarzania modułów 128 KB w technologii 0,18 µm. Jak podkreślają przedstawiciele tych firm, są to układy MRAM o rekordowej gęstości upakowania.

Mechanizm zapisu/odczytu danych w pamięciach MRAM wykorzystuje elementy technologii dysków magnetycznych i mikroprocesorowych układów krzemowych. Stan pojedynczych komórek (zapis "0" lub "1") zależy od ustawienia pola magnetycznego w ich wnętrzu, a odczyt polega na pomiarze zmian wartości oporu elektrycznego. Największym problemem technicznym w konstrukcji MRAM jest konieczność detekcji małych, różniących się zaledwie o 30-40% wartości tego oporu. Przedstawiciele IBM uspokajają jednak, że tak precyzyjne pomiary są możliwe do uzyskania również w masowo wytwarzanych układach.

Ponad barierami

Pamięci nieulotne, głównie Flash, są wykorzystywane w telefonach komórkowych, palmtopach, sprzęcie sieciowym i innych urządzeniach elektronicznych do przechowywania systemu operacyjnego, aplikacji lub danych, które mogą być modyfikowane, ale jednocześnie nie wymagają stałego zasilania w celu podtrzymywania zapisanych informacji. Popyt na tego typu pamięci systematycznie rośnie, ale rozwój technologii układów Flash napotkał ostatnio istotne bariery w zwiększaniu gęstości i zmniejszaniu poboru mocy (szerzej pisaliśmy o tym w CW 15/2003). Ponadto wraz ze wzrostem popularności aplikacji multimedialnych rosną wymagania w stosunku do szybkości zapisu i odczytu informacji. Stąd też praktycznie wszyscy producenci poszukują nowych metod wytwarzania pamięci nieulotnych.

W przyszłości pamięci nieulotne mogą być wykorzystane do przechowywania plików systemowych w komputerach osobistych, co umożliwi ich szybsze uruchamianie dzięki wyeliminowaniu konieczności odczytywania informacji z dysków magnetycznych.