¿Qué es la memoria magnetorresistiva de acceso aleatorio (MRAM) y cómo funciona?

El punto clave de MRAM es que debido a que los elementos de memoria propuestos son magnéticos (como los bits en la mayoría de los discos duros), la memoria no sería volátil (como la memoria flash). El sueño detrás de MRAM es tener una memoria que sea competitiva en términos de velocidad y densidad de memoria con las tecnologías actuales y que también ofrezca tiempos de inicio rápidos debido a su naturaleza no volátil. En la práctica, MRAM ha sido difícil de lograr porque en las escalas de longitud y tiempo de las tecnologías de memoria, los campos magnéticos suelen ser de largo alcance (lo que significa que es difícil abordar bits individuales sin voltear los cercanos) y son lentos de producir. Sin embargo, como Andrew ha notado, existen técnicas muy eficientes, basadas en un efecto llamado magnetorresistencia gigante (GMR), para determinar la orientación relativa de dos capas magnéticas. Estas técnicas utilizan la diferencia de resistencia a una corriente eléctrica cuando las dos capas magnéticas tienen magnetizaciones paralelas o antiparalelas para leer la información magnética. Por lo tanto, el verdadero desafío para MRAM ha sido desarrollar métodos rápidos y de corto alcance para voltear bits magnéticos y combinar esto con mecanismos de lectura de estilo GMR. La mayoría de las tecnologías MRAM propuestas se basan en un efecto físico recientemente descubierto llamado par de transferencia de giro (STT) para escribir información magnética. STT es un fenómeno en el que en pilares muy pequeños de material magnético una corriente eléctrica polarizada por rotación puede ejercer un par en una capa magnética lo suficientemente fuerte como para voltear la magnetización de la capa. Este efecto puede ser muy rápido para cambiar la magnetización y también es de muy corto alcance, lo que significa que no afectará a los bits magnéticos cercanos.

Hay varias compañías que trabajan en el desarrollo de la tecnología MRAM, como Everspin (anteriormente parte de Freescale y antes Motorola) y Hitachi. Queda por ver si MRAM alguna vez se convertirá en un producto de memoria convencional; En el tiempo que ha llevado avanzar la tecnología, muchas otras tecnologías competidoras han avanzado también.

Después de hojear la wiki y recordar algunas charlas, esto es lo que se me ocurre.

MRAM es cualquier sistema RAM que aprovecha un efecto de detección de electrones que ocurre cuando una corriente pasa a través de un par de dominios magnéticos.

Un dominio magnético actúa como un único imán de barra, se dice que los dominios apuntan en una dirección basada en la orientación de este ‘imán’ interno. El magnetismo es generado por una propiedad de electrones llamada espín .

Si se pasa una corriente a través de un dominio magnético, solo los electrones que están orientados por rotación (apuntando) en la misma dirección que el dominio pueden pasar fácilmente al otro lado.

Los conceptos MRAM pasan la corriente a través de dos dominios magnéticos
Si los dos dominios apuntan en la misma dirección, cualquier electrón que pase por el primer dominio podrá pasar sin obstáculos por el segundo dominio. Este es un camino de baja resistencia para que pase la corriente.

Si los dos dominios apuntan en direcciones diferentes, entonces solo los electrones que se ‘voltean’ o tienen algún valor intermedio (o tienen suerte, lo que sea que signifique para los electrones) se pueden transmitir a través de ambos dominios.
Este es un camino de alta resistencia para que pase la corriente.

Si llama a las rutas de alta resistencia 1 y a las rutas de baja resistencia 0, y puede cambiar de forma independiente una ruta de alta resistencia a una ruta de baja resistencia volteando un dominio para que apunte en una dirección diferente, puede construir un elemento de memoria .

Espero que esto ayude, probablemente podría usar el refinamiento de un verdadero experto.

MRAM es una tecnología de memoria resistiva. Esto significa dos cosas, que no es volátil y que almacena información cambiando la resistencia del dispositivo.

El elemento de almacenamiento primario se denomina unión de túnel magnético (MTJ) que puede adoptar dos valores de resistencia diferentes ([math] R_ {high} [/ math] y [math] R_ {low} [/ math]). Los datos se almacenan en un nanoimán en la parte superior del MTJ. Al voltear la dirección de los polos norte y sur, puede cambiar la resistencia. Por ejemplo, si el polo norte apunta hacia arriba, el dispositivo está en el estado [matemático] R_ {alto} [/ matemático]. De lo contrario, si el polo sur es alto, entonces el dispositivo está en el estado [matemático] R_ {bajo} [/ matemático].

El nanoimán se puede voltear usando una combinación de corrientes o campos magnéticos aplicados localmente. Hay varios mecanismos de volteo en estudio. Los mecanismos de conmutación mejor entendidos / desarrollados son los campos magnéticos inducidos por corriente y la transferencia de par de giro (STT). El cambio de campo inducido por corriente es simplemente cambiar el dispositivo con un campo magnético generado por un cable que está al lado del MTJ. STT es un mecanismo más complejo que funciona al pasar una corriente a través del dispositivo en lugar de a través de un cable al lado.

Todos los grandes jugadores están mirando la tecnología (Qualcomm, Intel, etc.). Las compañías que realmente envían productos son Everspin (spin off de Motorola), Grandis (adquirida por Samsung) y algunos otros.