在参数时期,存储技术的发展关系到我们处理和存储数据的能力。近些年来,一种新型存储技术——磁性随机存储器(MRAM)逐步走入人们的视野,并被认为是未来存储技术发展的重要方向。那末,MRAM究竟是甚么?有哪些优势和作用呢?
MRAM(Magnetic Random Access Memory),即磁性随机存储器,是一种利用磁性材料的磁化方向来存储数据的非易失性存储器。与以前的基于电荷存储数据的RAM(如DRAM、SRAM)不同,MRAM不延续供电来保持数据存储,即便断电后数据也不会丢失,这一点与闪存(Flash Memory)类似。
MRAM的核心元件是磁隧道结(MTJ)。MTJ由两层磁性材料和一层绝缘层组成。两层磁性材料,中一层的磁化方向是固定的,称为参考层;另外一层的磁化方向可以改变,称为自由层。当自由层的磁化方向与参考层相同或相反时,MTJ的电阻会出现出高低两种不同的状态,分别对应数据「0」和「1」。通过读取MTJ的电阻状态,就能够实现数据的读取。
相比于以前的RAM和闪存,MRAM能够以下明显优势:
非易失性: 断电后数据不会丢失,无需刷新,下降了功耗。
高速读写: 读写速度接近乃至超过SRAM,远高于闪存。
低功耗: 写入数据时不很大的电流,功耗更低。
高耐久性: 可以承受无穷次的读写操作,寿命更长。
MRAM的诸多优势使其在各个领域都能够广阔的运用前景:
嵌入式系统: 可用于汽车电子、工业控制、物联网装备等,提供高可靠性和低功耗的存储解决方案。
存储器: 可替换部份DRAM和闪存,用于手机、电脑等装备,提升性能和下降功耗。
存储系统: 可用于构建高性能、低功耗的企业级存储系统。
人工智能: MRAM的高速读写能力使其非常合适作为神经网络的存储器,加速AI算法的运行。
目前,MRAM技术仍在不断发展和完善中。比如可以,三星正在开发「业界最强能效」的下一代MRAM,致力于进一步提升其性能和下降功耗。MRAM与其他新型存储技术(如PCRAM、RRAM)的融会发展也是未来的一个重要方向。
MRAM作为一种新型存储技术,兼具了RAM和闪存的优点,并克服了缺点。技术的不断发展和本钱的下降,MRAM将在未来扮演愈来愈重要的角色,为我们带来更快、更节能、更数据存储体验。