Szerző: Bodnár Ádám

2011. augusztus 04. 10:52:00

A magnetorezisztív memóriákra fogad a Samsung

A Samsung felvásárolta az STT-MRAM (spin torque transfer magneto-resistive RAM) technológia egyik úttörő fejlesztőjét, a Grandist. A cél nem is lehet más, mint az SRAM sebességével, DRAM sűrűségével és a flash nem felejtő képességével egyaránt rendelkező memóriatechnológia tömeges elterjesztése.

A világ legnagyobb memóriachip-gyártója a kutatás-fejlesztési tevékenységébe illeszti az amerikai céget, a cél a jövő univerzális memóriájának kikiáltott MRAM beillesztése a technológiai jövőképbe. A tranzakció pénzügyi részletei nem nyilvánosak, bennfentes források 30-60 millió dollárra teszik a vételárat.

Megnetorezisztív RAM, kicsit másképp

A magnetorezisztív RAM, vagy MRAM a rég elfeledett ferromágneses memóriához hasonlóan elektromos töltések helyett mágneses mezőt használ az adatbitek tárolására. Az MRAM "nem felejt", azaz kikapcsolás után is megőrzi a tartalmát, miközben írási és olvasási sebessége a cache memóriaként is használt villámgyors SRAM-okéval vetekszik, lényegesen felülmúlva mind a flash, mind a DRAM chipekét. További előnye az MRAM-nak, hogy élettartama végtelen hosszú, ellentétben a flash chipekével, amelyek csak korlátozott számú írás-olvasási ciklust bírnak ki. Összességében az MRAM jellemzői lehetővé teszik, hogy hosszú távon leválthatja a DRAM-ot, a flash memóriát, valamint az EEPROM-ot is.

Az MRAM-cellák két apró mágneses lapból állnak, amelyeket szigetelőréteg választ el. A két lap polarizációja azonos és ellentétes irányú lehet, ezek jelentik a bináris nullát és egyet. A polarizáció elektromos árammal gerjesztett mágneses mező segítségével változtatható, vagyis a cellákat így lehet írni. Az olvasás a cellákon átvezetett áram segítségével történik: ha a két lapka polaritása azonos irányú, a cella impedanciája kisebb, ha a polaritás ellenkező, akkor nagyobb. Az ellenállást mérve meghatározható, hogy a cella állapota "nulla" vagy "egy".

A spin transfer torque, spinnyomaték átadás elvén működő MRAM arra a felismerésre épít, hogy az adatok beírásához az ellenállásmérésre használt vezetékek is használhatók, a spin-polarizált áram keresztülfolyatásával is kapcsolható az információt hordozó mágneses domén. A memóriacellában az egyik mágneses domén beállítja az elektronok spinjét egy irányba, és ha elég nagy az áram, átfordítja a másik domént, bekövetkezik a kapcsolás. Ezzel a megközelítéssel a memóriacella mérete még kisebb lehet, mert nincs szükség az adatok írásához külön vezetékekre.

Régóta van, de drága

Az MRAM-ot fejlesztő cégek az előző évtized második felében egyaránt átálltak az STT megközelítésre, azonban a fejlesztések élvonalát a Grandis képviseli, amelyet 2002-ben alapítottak a kaliforniai Szilícium-völgyben. A vállalat története során mintegy 15 millió dollár kockázati tőkéhez jutott, és több nagy memóriagyártóval, köztük a Hynix Semiconductorral és a Renesas Technologyval is megállapodást kötött szellemi tulajdonának licenceléséről. A Grandis több mint hatvan bejegyzett szabadalommal rendelkezik a magnetorezisztív adattárolás területén.

Machine learning és Scrum alapozó képzések indulnak! (x) A HWSW októberben induló gyakorlatorientált, 10 alkalmas, 30 órás online képzéseire most early bird kedvezménnyel lehet regisztrálni!

A Grandis egyelőre csupán papíron ért el eredményeket, működő eszközt még nem prezentált, a világ legnagyobb memóriagyártójába olvadva valószínűleg felgyorsulhat a fejlesztés és az elmélet mihamarabb gyakorlattá, működő, tömegben gyártható, piacképes termékké alakulhat. MRAM eszközöket egyébként az előző évtized közepe óta több chipgyártó is előállított, köztük a Freescale, az Infineon, az IBM és a Samsung is, azonban ezek kis kapacitásúak és rendkívül drágák voltak, ami egyértelmű gátat szabott a tömeges elterjedésnek.

A Freescale Semiconductor 2006-ban például bejelentett egy 180 nanométeres technológiával előállított 4 megabites kapacitású MRAM-lapkát, amelynek az ára 25 dollár volt. Akkoriban ennyi pénzért 2,5 gigabitnyi azaz több mint hatszázszor több DRAM-ot lehetett a piacon vásárolni. A spinnyomaték-átadás révén azonban csökkenthető a cellák mérete és ezáltal jelentősen növelhető a gazdaságosan gyártható eszközök kapacitása, ami feltétlen szükséges ahhoz, hogy az MRAM tömegessé váljon. Hogy ez valóban így lesz-e, abban most már a világ második legnagyobb félvezetőgyártójának is komoly szerepe lesz.

a címlapról