MRAM的优势与劣势

Posted 2021-03-02

MRAM是一种使用电子自旋来存储信息的存储技术（MRAM设备是Spintronics设备）。MRAM具有成为通用存储器的潜力-能够将存储存储器的密度与SRAM的速度结合在一起，同时始终保持非易失性和高能效。下面由宇芯电子介绍MRAM有哪些的优劣势.

MRAM优势分析

MRAM的核心面积只有SRAM的1/2-1/4，也就是说同面积下缓存容量是sram的2-4倍，可以大大降低成本。

CPU的性能要想进一步提高，缓存容量也必须跟着提高才能容纳更多的数据和指令，而缓存占用的核心面积往往比核心更大。

在这方面IBM和希捷在2009年的HPCA（高性能计算机体系结构国际研讨会）上公布过有关L2缓存使用MRAM的研究成果，这里摘录如下：

首先设定一个模型，使用65nm COMS工艺制造SRAM和MRAM，同样的面积下后者的容量可达前者四倍，如果转换成存储cell，那么MRAM的cell数大约是40，而SRAM则是146。

MRAM的不足：写入性能下降

MRAM技术也不是没有死穴，写入性能下降就是一例。模拟结果表明，MRAM的写入速度下降了12-19%，整体的IPC指令性能下降了3-7.5%左右。

sram的延迟约为2.264ns，而MRAM则有11.024ns，是前者的5倍多。

写入数据时功耗增加也是MRAM的不足之一，SRAM写入过程只消耗0.797nJ（纳焦），而MRAM需要4.997nJ，是前者的6倍多。不过待机时就不一样了，2MB SRAM需要2.089W功耗，而8MB MRAM只需要0.255W，压倒性的胜利。

MRAM具有可以抵抗高辐射，可以在极端温度条件下运行，并且可以防篡改。这使得MRAM适用于汽车和工业，军及太空应用，这些对于MRAM开发人员来说是重要的部分。