矽朋微电子 · 技术专栏 | 2026年10月
你有没有想过，一块芯片断电之后，数据还能“记住”多久？SRAM断电即失，DRAM需要持续刷新，Flash写入慢、寿命有限——这些老朋友各自有短板。而在存储技术的演进中，有一类芯片正在悄然改变格局：MRAM，磁随机存储器。它兼具非易失性、高速度和几乎无限的擦写寿命，被业界视为“下一代通用存储”的有力候选。今天，我们就来聊聊国内MRAM领域的先行者——矽朋微电子，以及他们已经量产的MRAM产品系列。
MRAM是什么？为什么值得关注？
MRAM的核心是一个叫做MTJ（磁隧道结）的纳米结构。简单说，它由两层磁性材料和中间一层极薄的绝缘层构成。数据“0”和“1”的区别，就藏在这两层磁性材料的磁矩方向——平行代表一个状态，反平行代表另一个状态。关键在于，这个状态不靠电荷维持，而靠磁矩。所以断电了，磁矩还在，数据就还在。这和Flash用浮栅电荷存储有本质区别——Flash的隧穿氧化层会被反复写入逐渐磨损，而MRAM的磁矩翻转几乎不产生物理损耗。
矽朋采用的是STT-MRAM（自旋转移力矩MRAM）技术路线，这是目前最成熟的MRAM二代方案。其写入方式是通过自旋极化电流直接翻转自由层磁矩，省去了传统MRAM的附加写信息线，结构更简单、密度更高、功耗更低。基于14nm工艺的STT-MRAM已在全球实现量产，证明这条路线走得通。
矽朋MRAM系列：从量产到规划的全版图
矽朋微电子是国内较早投入MRAM研发并实现量产的芯片设计公司之一。2023年，矽朋凭借“新型非易失磁性存储器”荣获“中国半导体市场年度最佳产品奖”，这也是行业对其实力的认可。
已量产产品：256Kbit～64Mbit
PM256K、PM004M和PM016M是矽朋目前主推的量产型独立式MRAM芯片，容量为256Kbit、4Mbit、16Mbit（32K Byte、512K Byte、2M Byte），采用标准SPI/QPI接口，最高时钟频率可达54MHz。
典型休眠电流10μA，数据保持时间在85℃下超过10年，写入耐久性1E10次，工作温度范围-40℃至125℃工业级。该芯片封装为SOP8，工作电压2.7V至3.6V，支持字节级读写操作且写入无延迟——这对很多需要频繁记录小量数据的场景来说，是实打实的优势。数据保存超过10年（@85℃），擦写次数达100亿次级别，远超Flash的百万次极限。
完整产品路线图
除了已量产的256Kbit、4Mbit、16Mbit产品，矽朋的MRAM通过3D封装覆盖到64Mbit，并做了覆盖到1Gbit的全系列容量规划。这意味着，无论是低成本小容量应用，还是高密度大容量需求，矽朋都能提供对应方案。
关键参数 —— PM256K / PM004 / PM016
接口方式：I2C/SPI/ASRAM。时钟频率：最高54 MHz。工作电压：2.7V至3.6V。休眠电流：10μA（典型值）。写入耐久性：1E10（100亿次）。数据保持：85℃下超过10年。封装：SOP8。
MRAM能用在哪儿？
说技术不说场景，等于纸上谈兵。MRAM的非易失性+高速+高耐久这三个特性的组合，恰好击中了传统存储器覆盖不好的区域。
工业控制自动化： PLC、伺服、网关等设备需频繁存储运行和故障数据，且断电后必须保留。MRAM零写入延迟、高耐久，可替代传统存储方案，延长设备寿命、降低运维成本。
通信设备： 路由器、5G基站、光模块需要高速存取日志与参数，要求掉电保护、快速开机。SPI接口的MRAM高速读写加10年数据留存，保障通信设备长期稳定运行。
物联网IoT终端： 传感器、穿戴设备、智能表计靠电池供电，体积和功耗是硬约束。MRAM的低功耗、小型化、长寿命特性，能显著提升终端续航和耐用性。
航空航天国防： 机载和导航设备需要耐受极端环境、抗辐照。STT-MRAM天然抗干扰、数据存储持久，适配高安全、高可靠的严苛场景。
不止一颗：矽朋MRAM家族
矽朋MRAM产品矩阵已经覆盖从256Kbit到64Mbit多个容量等级，全部采用SOP8统一封装，引脚兼容，客户可以在同一PCB布局上灵活切换不同容量，大幅降低设计和库存成本。
PN256KNIA（256Kbit）： 最小容量型号，适合仅需存储少量关键参数（如校准数据、设备ID）的极低功耗场景。
PM001MNxB（1Mbit）： 小容量数据记录的首选，SPI接口，休眠仅10μA，广泛用于传感器节点和智能表计。
PM002MNxB（2Mbit）： 性价比之选，支持SPI和QPI双模式，覆盖大多数IoT终端的数据存储需求。
PM004MNxB（4Mbit）： 目前的明星产品，54MHz高速SPI，适合工业数据集中存储和通信设备配置管理。
PM016MNxB（16Mbit）： 电力仪表、RTU、DTU、工控机板卡。
PU32M416（16Mbit iMCU）： 特别值得关注。这是一款内置MRAM的iMCU产品，ARM Cortex-M4内核最高168MHz，16Mb MRAM加256KB SRAM，内置硬件加密，专为智慧照明、充电桩、电梯控制、工商业储能等场景设计。一颗芯片同时搞定“计算+存储”，系统设计更简洁。iMCU的出现意味着MRAM不再只是独立的“存储零件”，而是可以和处理器深度结合的系统级解决方案。对客户来说，fewer chips，fewer problems。
所有产品统一采用SOP8封装，引脚兼容，这意味着客户可以在同一PCB布局上灵活切换不同容量，大大降低了设计成本和库存管理难度。
实力背书：矽朋微电子
矽朋微电子总部位于上海，在无锡和深圳设有子公司和分公司。作为国家高新技术企业和工信部专精特新“小巨人”企业，公司通过了SGS认证的ISO 9001质量管理体系认证，目前已拥有发明专利、实用新型专利、集成电路版图专利、软件著作权等数十项知识产权。
矽朋围绕物联网“算、存、识、感”核心需求，构建了从RF、NVM、MCU到模拟与专用芯片的完整技术版图。MRAM作为其“存”领域的拳头产品，已经在智能表计、工业控制、安全与识别等领域获得了客户的实际验证。
写在最后
存储器芯片是数字世界的“记忆”。我们理所当然地认为数据存了就不会丢，但每一份数据的安全背后，都靠存储介质的物理性质在撑着。MRAM用磁矩代替电荷，从根本上重新定义了“记住”这件事。
作为深耕国产MRAM领域的先行者，矽朋微电子的产品版图已经从256Kbit铺开到规划中的1Gbit。256Kbit～64Mbit产品已经走入工业现场，更多容量等级正在路上。下一次你的智能电表稳定运行在酷暑严寒中，下一次工厂的PLC在断电重启后数据完好无损——那背后，也许就有一颗MRAM在默默工作。存储技术的变革，从来不声张，但从不缺席。
了解更多产品详情，请访问 www.siproin-ic.com.
上海矽朋微电子有限公司 · 工信部专精特新“小巨人”企业