{"id":2541,"date":"2024-09-04T17:32:20","date_gmt":"2024-09-04T09:32:20","guid":{"rendered":"https:\/\/www.siproin-ic.com\/?p=2541"},"modified":"2024-09-06T11:27:58","modified_gmt":"2024-09-06T03:27:58","slug":"stt-mram-non-volatile-magnetic-random-access-memory","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.siproin-ic.com\/fr\/stt-mram-non-volatile-magnetic-random-access-memory\/","title":{"rendered":"STT-MRAM M\u00e9moire magn\u00e9tique non volatile \u00e0 acc\u00e8s al\u00e9atoire"},"content":{"rendered":"

La STT-MRAM (Spin Transfer Torque Magnetic Random Access Memory) est la deuxi\u00e8me g\u00e9n\u00e9ration de MRAM (magnetic random access memory). Son principal avantage r\u00e9side dans l'utilisation de la technologie du courant de spin pour obtenir une \u00e9criture efficace des informations. Le composant central de son unit\u00e9 de stockage est une MTJ (jonction tunnel magn\u00e9tique) finement con\u00e7ue, qui consiste en deux couches ferromagn\u00e9tiques d'\u00e9paisseurs diff\u00e9rentes prises en sandwich par une couche d'isolation non magn\u00e9tique de quelques nanom\u00e8tres d'\u00e9paisseur seulement. Cette conception unique fait de la STT-MRAM une m\u00e9moire non volatile avanc\u00e9e qui effectue des op\u00e9rations d'\u00e9criture de donn\u00e9es en contr\u00f4lant pr\u00e9cis\u00e9ment le courant de spin.<\/span><\/p>\n

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Principe de fonctionnement de la STT-MRAM<\/strong><\/span><\/p>\n

L'unit\u00e9 de stockage est compos\u00e9e d'un transistor, d'une jonction tunnel magn\u00e9tique (MTJ) et d'une ligne de connexion. La MTJ est empil\u00e9e par une couche fixe (magn\u00e9tisme fort), une couche d'isolation non magn\u00e9tique et une couche libre (magn\u00e9tisme faible), dans laquelle le moment magn\u00e9tique de la couche libre est facilement invers\u00e9. Le transistor est utilis\u00e9 comme commutateur de s\u00e9lection de site, et son drain est connect\u00e9 \u00e0 la couche fixe de la MTJ. Lorsque le transistor est activ\u00e9 par la grille, la source, le drain, la MTJ et la ligne de bits forment un circuit ferm\u00e9.<\/span><\/p>\n

Lors de l'\u00e9criture d'informations, la ligne de bits et la ligne d'information d'\u00e9criture suppl\u00e9mentaire g\u00e9n\u00e8rent respectivement des champs magn\u00e9tiques d'\u00e9criture semi-s\u00e9lectifs, et les deux champs magn\u00e9tiques sont orthogonaux. Ce n'est que lorsque la cellule de stockage est s\u00e9lectionn\u00e9e et que la ligne d'information d'\u00e9criture suppl\u00e9mentaire est mise sous tension que le moment magn\u00e9tique de la couche libre est invers\u00e9 par le double champ magn\u00e9tique, parall\u00e8le ou antiparall\u00e8le au moment magn\u00e9tique de la couche fixe, ce qui entra\u00eene une modification de la r\u00e9sistance de la MTJ, permettant ainsi le stockage de l'information.<\/span><\/p>\n

Lors de la lecture des informations, un faible courant traverse la cellule de m\u00e9moire s\u00e9lectionn\u00e9e, g\u00e9n\u00e9rant une diff\u00e9rence de potentiel \u00e0 travers le MTJ, refl\u00e9tant son \u00e9tat de r\u00e9sistance. En mesurant la diff\u00e9rence de potentiel, la direction relative des moments magn\u00e9tiques de la couche libre et de la couche fixe peut \u00eatre d\u00e9termin\u00e9e de mani\u00e8re non destructive, ce qui permet de lire les informations stock\u00e9es.<\/span><\/p>\n

\"\"<\/span><\/p>\n

\uff08MRAM process flow after MTJ mode\uff09 (flux de processus de la RAM apr\u00e8s le mode MTJ)<\/span><\/p>\n

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Caract\u00e9ristiques de la STT-MRAM<\/strong><\/span><\/p>\n

    \n
  1. En cas de panne de courant inattendue, la m\u00e9moire non volatile inh\u00e9rente \u00e0 la STT-MRAM permet aux clients de sauvegarder leurs donn\u00e9es sans d\u00e9pendre d'une batterie de secours.<\/span><\/li>\n
  2. La rapidit\u00e9 de lecture\/\u00e9criture de la STT-MRAM r\u00e9duit consid\u00e9rablement la latence de lecture\/\u00e9criture du syst\u00e8me, ce qui rend l'ex\u00e9cution des applications sur place plus efficace.STT-MRAM<\/span><\/li>\n
  3. La STT-MRAM pr\u00e9sente les caract\u00e9ristiques d'une grande largeur de bande en lecture-\u00e9criture et d'une non-volatilit\u00e9, et peut jouer les deux fonctions de m\u00e9moire et de m\u00e9moire de fonctionnement ; aucun d\u00e9lai d'\u00e9criture ; peut r\u00e9aliser la protection automatique de la mise hors tension du syst\u00e8me.<\/span><\/li>\n
  4. La m\u00e9moire STT-MRAM est un produit national ind\u00e9pendant, dont le premier lot a \u00e9t\u00e9 exp\u00e9di\u00e9.<\/span><\/li>\n
  5. La s\u00e9curit\u00e9 des donn\u00e9es est consid\u00e9rablement renforc\u00e9e, ce qui facilite le d\u00e9veloppement et le d\u00e9ploiement d'applications r\u00e9sistantes aux manipulations.<\/span><\/li>\n
  6. SRAM+FLASH+EEPROM peuvent \u00eatre remplac\u00e9s simultan\u00e9ment.<\/span><\/li>\n<\/ol>\n

     <\/p>\n

    La comparaison entre la STT-MRAM et la m\u00e9moire commune est la suivante :<\/strong><\/span><\/p>\n

    Tableau 1 :<\/span><\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
    ITEM<\/strong><\/span><\/td>\nSTT-MRAM<\/strong><\/span><\/td>\nFRAM<\/strong><\/span><\/td>\nNVSRAM<\/strong><\/span><\/td>\nTOGGLE-MRAM<\/strong><\/span><\/td>\n<\/tr>\n
    Type de m\u00e9moire<\/span><\/td>\nNon-Voltile<\/span><\/td>\nNon-Voltile<\/span><\/td>\nNon-Voltile<\/span><\/td>\nNon-Voltile<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
    M\u00e9thode d'\u00e9criture<\/span><\/td>\nSur\u00e9criture<\/span><\/td>\nSur\u00e9criture<\/span><\/td>\nSur\u00e9criture<\/span><\/td>\nSur\u00e9criture<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
    Cycle d'\u00e9criture<\/span><\/td>\n25ns<\/span><\/td>\n150ns<\/span><\/td>\n25ns<\/span><\/td>\n35ns<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
    Nombre de lectures\/\u00e9critures<\/span><\/td>\n1E+13<\/span><\/td>\n1E+14<\/span><\/td>\n1E+7<\/span><\/td>\n1E+13<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
    La densit\u00e9 des donn\u00e9es<\/span><\/td>\nHaut<\/span><\/td>\nFaible<\/span><\/td>\nFaible<\/span><\/td>\nMoyen<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
    Dur\u00e9e de conservation<\/span><\/td>\n>20 ans<\/span><\/td>\n10 ans<\/span><\/td>\n20 ans<\/span><\/td>\n>20 ans<\/span><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

    Tableau 2 :<\/span><\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
    ITEM<\/span><\/strong><\/td>\nSTT-MRAM<\/span><\/strong><\/td>\nEEPROM<\/span><\/strong><\/td>\nFLASH<\/span><\/strong><\/td>\nSRAM<\/span><\/strong><\/td>\nFRAM<\/span><\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
    Type de m\u00e9moire<\/span><\/td>\nNon-Voltile\u00a0<\/span><\/span><\/td>\nNon-Voltile<\/span><\/td>\nNon-Voltile<\/span><\/td>\nVoltile<\/span><\/td>\nNon-Voltile\u00a0<\/span><\/span><\/td>\n<\/tr>\n
    M\u00e9thode d'\u00e9criture<\/span><\/td>\n\u00c9craser\u00a0<\/span><\/span><\/td>\nEffacer+\u00e9crire<\/span><\/td>\nEffacer+\u00e9crire<\/span><\/td>\n\u00c9craser<\/span><\/td>\n\u00c9craser<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
    Dur\u00e9e du cycle d'\u00e9criture<\/span><\/td>\n25ns\u00a0<\/span><\/span><\/td>\n10\u03bcs<\/span><\/td>\n10\u03bcs<\/span><\/td>\n5ns<\/span><\/td>\n150ns<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
    Cycle de lecture\/\u00e9criture<\/span><\/td>\n1E+13<\/span><\/td>\n1E+6<\/span><\/td>\n1E+5<\/span><\/td>\nillimit\u00e9<\/span><\/td>\n1E+14\u00a0<\/span><\/span><\/td>\n<\/tr>\n
    Circuit d'amplification<\/span><\/td>\nNon<\/span><\/td>\nOui<\/span><\/td>\nOui<\/span><\/td>\nNon<\/span><\/td>\nNon<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
    Batterie de sauvegarde des donn\u00e9es<\/span><\/td>\nNon<\/span><\/td>\nNon<\/span><\/td>\nNon<\/span><\/td>\nOui<\/span><\/td>\nNon<\/span><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

     <\/p>\n

    Application<\/strong><\/span><\/p>\n

    En tant que technologie de rupture, la m\u00e9moire flash STT-MRAM redessine progressivement le paysage des performances des produits dans un large \u00e9ventail de domaines, de l'\u00e9lectronique grand public et des ordinateurs personnels \u00e0 l'automobile, la m\u00e9decine, l'arm\u00e9e et l'a\u00e9rospatiale. Elle ouvre un nouveau chapitre de l'industrie des semi-conducteurs et dynamise le potentiel d'innovation des produits.<\/span><\/p>\n

    Dans l'industrie automobile, la STT-MRAM, avec sa vitesse de lecture sup\u00e9rieure, sa tr\u00e8s faible consommation d'\u00e9nergie et sa haute densit\u00e9, d\u00e9passe de loin l'eFlash et l'eSRAM, et est devenue une force cl\u00e9 dans la promotion de l'intelligence et de la haute performance dans l'automobile. Pour les appareils portables et le march\u00e9 des t\u00e9l\u00e9phones mobiles, la STT-MRAM simplifie la conception en unifiant les sous-syst\u00e8mes de m\u00e9moire gr\u00e2ce \u00e0 l'\u00e9limination des bo\u00eetiers multi-puces (MCP), ce qui r\u00e9duit consid\u00e9rablement la consommation d'\u00e9nergie du syst\u00e8me et prolonge consid\u00e9rablement la dur\u00e9e de vie de la batterie.<\/span><\/p>\n

    Dans le domaine des ordinateurs personnels, la STT-MRAM d\u00e9montre de fortes capacit\u00e9s de substitution. Qu'il s'agisse de servir de cache \u00e0 grande vitesse pour la SRAM, de remplacer la m\u00e9moire flash comme cache non volatile ou m\u00eame de remplacer la PSRAM et la DRAM dans l'ex\u00e9cution de programmes \u00e0 grande vitesse, la STT-MRAM pr\u00e9sente des avantages en termes de performances. En outre, dans de nombreuses applications embarqu\u00e9es, la STT-MRAM remplace progressivement la m\u00e9moire flash NOR et la m\u00e9moire SRAM, s'imposant comme un nouveau choix pour am\u00e9liorer les performances et la fiabilit\u00e9 du syst\u00e8me.<\/span><\/p>\n

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    La STT-MRAM (Spin Transfer Torque Magnetic Random Access Memory) est la deuxi\u00e8me g\u00e9n\u00e9ration de MRAM (magnetic random access memory). Son principal avantage r\u00e9side dans l'utilisation de la technologie du courant de spin pour obtenir une \u00e9criture efficace des informations. Le composant central de son unit\u00e9 de stockage est une MTJ (jonction tunnel magn\u00e9tique) finement con\u00e7ue, qui consiste en deux couches ferromagn\u00e9tiques d'\u00e9paisseurs diff\u00e9rentes prises en sandwich par une couche d'isolation non magn\u00e9tique de quelques nanom\u00e8tres d'\u00e9paisseur seulement. Cette conception unique fait de la STT-MRAM une m\u00e9moire non volatile avanc\u00e9e qui effectue des op\u00e9rations d'\u00e9criture de donn\u00e9es en contr\u00f4lant pr\u00e9cis\u00e9ment le courant de spin.<\/p>","protected":false},"author":8,"featured_media":2546,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[62],"tags":[275,273,274,247],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.siproin-ic.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2541"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.siproin-ic.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.siproin-ic.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.siproin-ic.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/8"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.siproin-ic.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=2541"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.siproin-ic.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2541\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.siproin-ic.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/2546"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.siproin-ic.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2541"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.siproin-ic.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=2541"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.siproin-ic.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=2541"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}