深圳單片機開發(fā)方案公司英銳恩推出的單片機芯片采用的是RAM村相互技術，專注電子產品開發(fā)單片機方案的英銳恩分享與傳統(tǒng)的RAM技術不同的MRAM技術。MRAM不以電荷或電流存儲數(shù)據(jù)，而是由磁性隧道結MTJ (Magnetic tunnel junction)磁性存儲數(shù)據(jù)。原理性的MTJ有三層結構，包括兩個鐵磁性板和一個將它們分開的磁通道隔離層 (Magnetic tunnel barrier,)組成，其中一層鐵磁性板是固定磁化的永磁體 (fixed layer或pinned layer, 即固定層); 另一層鐵磁性板的是自由磁化即可以改變磁化 (free layer或storage layer, 即自由層)以存儲數(shù)據(jù)。

現(xiàn)已有多種MTJ結構，見圖1：

1.   MRAM讀取數(shù)據(jù)技術基本相同：
   
   MRAM中鐵磁性板具有相同的磁化方向時MTJ處于低電阻狀態(tài)，視為“0”，而相反的磁化方向時MTJ處于高電阻狀態(tài)，視為“1”。通過測量MTJ的電阻來實現(xiàn)讀取數(shù)據(jù)。通過向MTJ連在其漏極上的晶體管提供電流，電流從電源線通過MTJ切換地，通過測量所得到的電流，可以確定阻值高低，而確定所讀數(shù)據(jù)是“0還是1”，從而完成讀取。
   
   2.  MRAM寫入技術種類較多：
   
   MRAM工作原理是磁阻效應，由此衍生出不同數(shù)據(jù)寫入方式。
   
   2.1  磁寫入：應激磁場翻轉自由層的
   
   磁寫入是經典的第一代MRAM，最基本的存儲單元是 (TOGGLE CELL)，如下圖所示，一個TOGGLE CELL包括： MTJ、漏極和MTJ固定層間接互連的晶體管、與MTJ自由層耦合的220位線BL (bit line)、與晶體管源極互連的230數(shù)位線 (digit line)、和240字線 (word line)。
   

   
   

   

2.2  電寫入 (自旋寫入)：自旋極化電子注入翻轉自由層

自旋寫入是第二代MRAM，也是現(xiàn)在主流的NVM技術。主要是自旋力矩轉移MRAM (STT-MRAM)。寫入時，流經MTJ自身的電流脈沖來完成自由層磁化的切換。技術原理是：由自旋極化隧道電流 (spin polarized tunneling current)攜帶的角動量 (angular momentum)引起自由層的反轉，自由層的磁化 (與固定層平行或相反)由電流脈沖的極性確定。如下圖所示，一個最基本的STT-MRAM存儲CELL包括305MTJ、與MTJ自由層互連的位線320、漏區(qū)連接在MTJ固定層的晶體管310、位于晶體管柵極附近的字線330、以及連接在晶體管源區(qū)的源線340 (source line)。

磁阻式隨機存取內存 ( MRAM)從1990年開始發(fā)展，MRAM是一種非揮發(fā)性內存NVM技術，擁護者認為，MRAM技術速度接近SRAM，具有快閃存儲器的非揮發(fā)性，容量密度及使用壽命不輸DRAM，平均能耗遠低于DRAM，有望成為真正的通用型內存 (Universal memory)。

深圳單片機開發(fā)方案公司英銳恩認為市場是多樣性的，雖然英銳恩推出的單片機芯片是傳統(tǒng)的的RAM系列單片機，但是也關注MRAM存儲技術。