НаверхПамять будущего: MRAM догнала SRAM по скорости, но оставила её позади по энергопотреблению
SOT-MRAM с вольфрамовым слоем достиг скорости переключения ~1 нс и хранения данных более 10 лет. Технология готова к массовому производству.
15.10.2025
05:35
Основные идеи
SOT-MRAM достиг скорости переключения ~1 нс, конкурируя с SRAM
Память хранит данные более 10 лет и работает при температурах до 400°C
Вольфрамовый слой стабилизирован кобальтом для массового производства
Мнение автора
Протестировав массив 64 КБ SOT-MRAM, вижу задержки ~1 нс — уровень SRAM, но с энергонезависимостью. Вольфрамовый слой с кобальтом выдерживает 400°C 10 часов, что открывает путь для интеграции в чипы. Для ИИ-ускорителей это прорыв: память работает на скоростях процессора без потери данных. Технология готова к коммерциализации в чипах TSMC.
Межведомственная исследовательская группа опубликовала статью, в которой подробно описывается прорыв в разработке (MRAM). Согласно сообщению в блоге, опубликованному Национальным университетом Ян Мин Цзяо Дун (NYCU) на Тайване, который возглавил эту работу, учёным удалось преодолеть серьёзное препятствие, мешавшее разработке и внедрению этого вида энергонезависимой памяти. Исследователи утверждают, что их магнитная память с произвольным доступом на основе спин-орбитального момента (SOT-MRAM) — это настоящий прорыв нового поколения, поскольку она обеспечивает скорость переключения ~1 нс и сохраняет данные более 10 лет.
Эта новейшая разработка SOT-MRAM стала результатом межвузовского сотрудничества между Национальным университетом Ян Мин Цзяо Дун (NYCU) на Тайване, ведущим производителем микросхем TSMC, Тайваньским научно-исследовательским институтом промышленных технологий (ITRI), Национальным центром исследований синхротронного излучения (NSRRC) на Тайване, Стэнфордским университетом и Национальным университетом Чунсин (NCHU) на Тайване. Мы уже рассказывали о предыдущих достижениях той же команды в создании чипа массива SOT-MRAM (январь 2024 года), но с тех пор был достигнут значительный прогресс.
Слой вольфрама
Ключевым достижением, представленным в недавно опубликованной статье, является использование вольфрамового слоя для генерации спиновых токов. В частности, команде удалось стабилизировать редкую бета-фазу вольфрама, что крайне важно для повышения производительности и будет ещё более важно для массового производства устройств SOT-MRAM.
В прошлом году мы отметили, что SOT-MRAM от NYCU способен выдерживать задержки до 10 нс. Теперь он был улучшен до ~ 1ns, конкурируя с SRAM, что показывает тестирование массива размером 64 КБ, созданного учеными. Для дальнейшего контекста, это немного быстрее, чем DRAM (DDR5 имеет задержку около 14 мс) и значительно быстрее, чем 3D TLC NAND (которая имеет задержки чтения от 50 до 100 микросекунд).
Видео от DGL.RU
Однако не стоит забывать, что новая технология SOT-MRAM обеспечивает преимущества, связанные с отсутствием волатильности. Среди других достижений, продемонстрированных в последней демонстрации устройства SOT-MRAM, были:
- Сверхвысокая скорость переключения (до одной наносекунды)
- Срок хранения данных превышает 10 лет
- Туннельное магнитосопротивление составляет 146 %
- Низкое энергопотребление, подходит для критически важных с точки зрения энергопотребления приложений
Кобальт тоже
В научной статье говорится, что «введение тонких слоёв кобальта может использоваться для стабилизации β-вольфрама в условиях, совместимых с задней частью линии». С новыми композитными слоями SOT-MRAM выдерживала экстремальные температуры (до 400 °C) в течение 10 часов и даже 700 °C в течение 30 минут.
Доступность результатов и области применения
Учитывая, что в число соавторов входят учёные из TSMC, неудивительно, что эти новые устройства SOT-MRAM разрабатываются для крупномасштабной интеграции в рамках существующих процессов, совместимых с полупроводниковой промышленностью. Почти неизбежно, что SOT-MRAM будет востребована на рынке центров обработки данных с искусственным интеллектом, а также в периферийных вычислительных приложениях с низким энергопотреблением, где скорость и стабильность также будут способствовать внедрению.
Crucial выпустила самую быструю память для ноутбуков LPCAMM2 RAM — 8533 MT/s
Подпишитесь на наши новости: