[ 问题 48 ]
现阶段，MRAM 的单片容量最大能做到多少？
[ 答案 48 ]
[ 问题 49 ]
现在能够批量供货了吗？
[ 答案 49 ]
[ 问题 50 ]
一般新产品都难以通过国家标准中的电磁兼容性测试，因为标准中的电磁兼容指标比正常工作环境高。请问，MRAM 能否通过国家严格的电磁兼容性测试？
[ 答案 50 ]
在电磁兼容性方面，MRAM 与现有的同等线径和密度的
SRAM 产品是相当的。 MRAM 的弱点在于会受强磁场的影响， 但飞思卡尔的 MRAM 可以保证在 15 高斯的强磁场下正常工作。 这样的性能是完全可以通过 EMC 测试的。
[ 问题 51 ]
有用户考虑用 MRAM 作为高速高安全系数甚至生命保障相关的应用吗？
[ 答案 51 ]
These two are the target applications.
Since MRAM just out, we believe there will be customers on these areas.
[ 问题 52 ]
怎样实现无限的使用寿命？
Why is the using life infinite? and how to succeed?
[ 答案 52 ]
The data is stored by magnetic instead of charge like flash.
There is no leakage in magnetic.
But flash which is using charge will have leakage. So MRAM will have a much longer data retention time.
[ 问题 53 ]
这款产品的主要应用方向在哪呢？
[ 答案 53 ]
It can be used to replace BBSRAM (battery backed SRAM).
Application like buffer for disk which need very fast access time and data backup which needs very fast recovery after power lost.
[ 问题 54 ]
这种存储器的使用方式价格和替换性？
[ 答案 54 ]
MRAM 与现有的 SRAM 是完全脚对脚兼容的，可以直接替代。
[ 问题 55 ]
这种新式存储器的材料类似于那种移动介质，是 U 盘那样的 Flash 介质还是像硬盘里的磁介质？ 谢谢！
[ 答案 55 ]
类似于硬盘的磁介质。
这种新型的存储芯片的工作电压是多少？ 掉电是否还可以保存数据。
[ 答案 56 ]
The Vdd is 3.3V, data will not lose even without power.
[ 问题 57 ]
10 的 16 次方？ 并非无限，不能连续高速读写吧？
[ 答案 57 ]
在实际的测试中，没有发现飞思卡尔的 MRAM 有任何的损耗或性能下降的现象。10 的 16 次方只是针对半导体器件本身做出的寿命估计。10 的16 次方是个什么概念？如果以 1 微秒一次的频率不停地对某一个单元进行读写，那么它的使用寿命也可达 317 年！
[ 问题 58 ]
Is there any plan to extend the product to high density memory like flash where now there are 1Gb products available?
[ 答案 58 ]
Depends on market needs, Freescale will invest on different size MRAM product.
[ 问题 59 ]
价格比同类 Flash 是否有优势？
[ 答案 59 ]
The price is higher than flash but its function is better than flash.
[ 问题 60 ]
请问专家这种存储器最大可以达到多大的容量?
[ 答案 60 ]
第一款 MRAM 存储器的容量是 4Mbit。
[ 问题 61 ]
如果外界有强磁场干扰时, MRAM 的数据安全性如何?
[ 答案 61 ]
这个问题请参考本讲义的第 20 页开始的 “MRAM 与外部磁场” 一节。飞思卡尔的 MRAM 中内置了磁场屏蔽层， 而且采用了独特的翻转比特位技术， 因此它可以在 15 高斯以下的高磁场强度环境下安全工作。 在具体的应用中， 可以采用磁强计来检测是否有高于 15 高斯的磁场强度存在。
[ 问题 62 ]
它与 Flash 有什么区别？
[ 答案 62 ]
MRAM has symmetrical read and write timing.
So read and write time is the same.
Flash write time is much longer and more complex.
[ 问题 63 ]
有没有在嵌入式系统中使用的实例？
[ 答案 63 ]
飞思卡尔的 MRAM 是与现有的 SRAM 完全兼容的， 完全可以应用到现有的嵌入式系统中。导读：经常有人将磁阻RAM(MRAM，magnetor-esistive random access memory)称作是非易失性存储器(nvRAM, Non-Volatile RAM)在未来的关键性技术。作为一项非易失性存储器技术，MRAM是可以在掉电时保留数据，并且不需要定期刷新。
飞思卡尔将M 技术商业化MRAM利用磁性材料和传统的硅电路在单个器件中提供了SRAM的高速度和闪存的非易失性，它的寿命几乎是没有限制的 。M器件可以用于高速缓冲器、配置和其他要求高速、耐用和非易失性的商业应用。作为首家将M 技术商业化的公司，飞思卡尔通过不断推出经济高效而且可靠的器来长期引导市场发展。飞思卡尔2006年推出的MR2A16A 4Mbit 产品是全球首款商用M器件，工作于商用级温度范围(0℃~+70℃)。 不久前，飞思卡尔半导体又成功推出全球首款3V 4Mbit的扩展温度范围(-40℃~+105℃)的非易失性RAM (nvRAM) 产品MR2A16AV，从而扩展了其获奖磁电阻式随机 (MRAM)的产品系列。飞思卡尔提供了新的扩展温度范围选择，使M可用于恶劣的应用环境，如工业、军事、航空和和汽车应用设计等。在这类应用中，半导体产品必须能够忍受恶劣的工作环境和极端的温度范围。飞思卡尔还推出了一种1Mbit器件MR0A16A，扩展了商用MRAM 产品系列。该器件可为系统设计师提供另一种密度选择，它针对的是主流产品市场上的&最佳点(sweet spot)&。此外，飞思卡尔还计划进一步扩展其M产品系列，在2007年第三季度增加总共九种商用和工业用扩展温度产品。M技术介绍MRAM是一种非易失性的磁性随机，所谓&非易失性&是指掉电后，仍可以保持存储内容完整，此功能与FLASH闪存相同。而&随机存取&是指处理器读取资料时，不一定要从头开始，随时可用相同的速率，从的任何位置读写信息。MRAM中的存储单元采用磁隧道结(MTJ)结构来进行数据存储。MTJ由固定磁层、薄绝缘隧道隔离层和自由磁层组成。当向MTJ施加偏压时，被磁层极化的电子会通过一个称为穿遂(Tunneling)的过程，穿透绝缘隔离层。当自由层的磁矩与固定层平行时，MTJ结构具有低电阻;而当自由层的磁矩方向与固定层反向平行(anti-parallel)时，则具有高电阻。随着设备磁性状态的改变，电阻也会变化，这种现象就称为磁阻，&磁阻&也因此得名。与大部分其他半导体技术不同，MRAM中的数据以一种磁性状态(而不是电荷)存储，并且通过测量电阻来感应，不会干扰磁性状态。采用磁性状态存储有两个主要优点：(1)磁场极性不像电荷那样会随着时间而泄漏，因此即使在断电的情况下，也能保持信息;(2)在两种状态之间转换磁场极性时，不会发生电子和原子的实际移动，这样也就不会有所谓的失效机制。在M中使用的磁阻结构非常类似于在硬盘中使用的读取方式。如图1所示，MRAM单元有两条写入线，还有读取电流的路径。晶体管导通用于检测(读取)，截止用于编程(写入)。为了制造高密度，M单元排列在一个阵列中，每个写入线横跨数百或数千个位，另有用于进行交叉点写入的数据线和位线，以及字线控制的隔离晶体管，如图2所示。在写入操作中，电流脉冲通过数据线和位线，只写入处在两线交叉点上的位。在读取操作中，目标位的绝缘晶体管被打开，MTJ上施加偏压后，将产生的电流与参考值进行比较，以确定电阻状态是低还是高。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&图1 1个晶体管,1个MTJ单元的图解&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&图2 包含M单元的阵列M技术优势 与现有的Flash、S、相比，M由于拥有存取速度高、存取次数多、耗电量低及体积小、可嵌入且不会随着时间的推移而丢失数据等特性，与现有的其他存储产品相比在便携式电子产品的应用上更具优势。首先，由于MRAM是非易失性的，所以完全断电后，它会保持数据。由于不需要背景刷新，M能够在非活动状态下关闭。与相比，这可以大幅降低系统功耗。MRAM易于集成，能够方便地嵌入到系统中去。与SRAM相比，由于MRAM的单元尺寸更小，所以MRAM将在成本竞争上处于优势。MRAM还是非易失性的，而对于SRAM而言，只有比较复杂和昂贵的电池备份解决方案才能实现这一功能。与闪存相比，MRAM的写入性能更佳，因为它的穿遂模式不要求高电压，并且MRAM的写入速度相当快。MRAM在写入周期中消耗的电流更少，写入每个数据位所需的功耗比闪存低几个数量级。M的耐久性是无限的，没有明显或预知的磨损机制，而典型闪存的耐久性仅为105个写入周期。MR0A16A与MR2A16AV飞思卡尔最近推出的MR0A16A是一种1Mbit的用于商用温度范围的3.3V异步，可存储64K字(16位)，读写周期为35 ns，它采用标准的S引脚，从而可以用同样的封装将从1Mb扩展到4Mb。该器件采用符合RoHS 要求的400-mil TSOP II型，适合各种商业应用，如联网、安全、数据存储、游戏和打印机。与之同时推出的飞思卡尔MR2A16AV是一种4Mbit，扩展温度范围的3.3V异步，可存储256K字(16位)，读写周期为35 ns。它采用标准的SRAM引脚，可以兼容SRAM 和其他 nv产品。该器件采用符合RoHS要求的400-mil TSOP II型中，为工业自动化、运输、军事和航空应用的严苛环境提供了一种强大的NVM解决方案。多次获奖的MR2A16A2006年，全球首款商用MRAM产品在飞思卡尔投入生产，飞思卡尔将其命名为MR2A16。MR2A16基于翻转写入模式，并与采用铜互连技术的CMOS相集成。M单元采用单个晶体管和磁性隧道结构，其中结合了创新的体系结构，以保证磁数据的可靠写入。MR2A16A可以实现非常灵活的系统设计而不会导致总线竞争。MR2A16A带有单独的字节支持控制(byte-enable control)，各字节均可独立写入和读取。MR2A16的运行电压为3.3V，具有对称的高速读写功能，读写周期为35ns。MR2A16能够用8位或16位的数据总线进行存取，带有低电压保护电路的自动数据保护功能可防止中断时写入数据，所有输入和输出都兼容TTL，采用完全静态的操作，数据至少可保存10年。MR2A16A经济而又可靠，适用于多种商业应用，包括网络、安全、数据存储、游戏和打印机等。在需要永久存储和快速检索关键数据的应用中，MR2A16A是理想的解决方案。MR2A16A曾获得Electronic Products杂志颁发的2006年度最佳产品奖、电子工程专辑的2007年度最佳存储产品奖、LSI of the Year的年度杰出产品奖和In-Stat/Microprocessor Report 的2007年度创新产品奖。此外，飞思卡尔的M设备还曾入围EDN的&2006年度创新奖&和电子工程专辑的&2006年度ACE奖&。
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LOFTER精选
　　非挥发性内存MRAM不仅可随机访问，而且可无限次擦写。一致力于MRAM研发的美国飞思卡尔半导体公司终于投产了4Mbit产品。就其投产的目的及未来前景，笔者采访了该公司负责MRAM技术开发工作的Saied Tehrani（MRAM和SMARTMOS技术和技术解决方案部门经理）。（采访者：大石基之，大下淳一）
问：适合使用MRAM的产品是什么？
Tehrani：现阶段最被看好的应用就是取代电池后备SRAM。使用MRAM，能以更低的成本得到可靠性更高的内存。具体来说，就是能够取消电池后备SRAM必须使用的电池和电池控制单元。可减少设备的元件数量。而且从MRAM的使用方式上来看，非常适合于保存设备最后信息的配置存储用途。在使用设备过程中即使突然停电，或者发生了系统故障，由于MRAM保存了最后的状态，因此能够将设备恢复到故障发生前的状态。能为打印机厂商等客户带来很大的好处。能够高速写入，而且可无限擦写的MRAM使这种使用方式变成了可能。
问：MRAM是否还可用于其他用途？
Tehrani：其他还有硬盘和NAND闪存等需要大容量存储的缓存用途。由处理器向内存加载数据时，能够得到更高的可靠性。这种使用方式同样也是因为MRAM具有高可靠性和高性能的特点才成为可能。针对上述各种应用，我们已经向40多家客户提供了4Mbit MRAM样品。现已有多家客户决定采用，我们也做好量产的准备。
问：在技术方面，什么是MRAM得以投产的关键？
Tehrani：我们使抗紊乱能力较强的触发写入方式达到了实用水平。
问：能否将工艺成本控制在低水平？
Tehrani：由于能够采用CMOS工艺生产，因此MRAM的工艺成本较低。尽管需要成膜工艺以防止外部磁场产生内部紊乱，但成本的增加非常小。
问：现为单一用途投产的4Mbit MRAM采用多少nm的设计工艺进行生产？能否谈一下此后的工艺蓝图？
Tehrani：4Mbit产品采用180nm工艺。此后将跳过130nm，直接过渡到90nm工艺。90nm产品将在2～3年内投入量产。为了向65nm以后的工艺过渡，目前正在开发自旋注入反磁化这一新技术。
问：为SoC混载领域投产时是否也需要这样一种微细化工艺？
Tehrani：内存混载SoC的主流设计工艺是180～250nm。目前，利用现有工艺即可满足要求。
问：是否已经计划投产4Mbit以外的产品？
Tehrani：现已制定了容量比4Mbit要小的产品和16～32Mbit产品的投产计划。但没有投产Gbit级大容量产品的计划。
问：三星已经宣布投产PRAM（相变RAM内存）。其用途会不会与MRAM重叠？
Tehrani：不会重叠。PRAM厂商的目标是取代NOR闪存。而在MRAM设想的用途中，PRAM无法满足对工作速度和可擦写次数的要求。
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历史上的今天
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