2017年在VLSI-TSA研討會(huì)上Globalfoundries對(duì)如何解決eMRAM未來(lái)將更廣泛應(yīng)用在汽車MCU和SoC上所面臨的挑戰(zhàn)發(fā)表了論文。
 
今年年底和2018年之前已相繼有幾家代工廠公開宣布產(chǎn)磁阻式隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(Magnetoresistive Random Access Memory進一步意見；MRAM)的計(jì)劃管理，而最近一家代工廠更是為廣大客戶普及了未來(lái)如何通過(guò)MRAM為嵌入式應(yīng)用大幅提升數(shù)據(jù)保存溝通協調。
 
日本最新舉行的“2017年國(guó)際超大集成電路(VLSI)技術(shù)綠色化、系統(tǒng)和應(yīng)用研討會(huì)”(VLSI-TSA)上深入開展，Globalfoundries在其發(fā)表研究論文就Everspin Technologies隨嵌入式MRAM (eMRAM)轉(zhuǎn)向22nm制程節(jié)點(diǎn)的進(jìn)展進(jìn)行討論促進善治。
 
Globalfoundries其研究論文重點(diǎn)的突破在eMRAM可在攝氏260度下經(jīng)由回流焊保存數(shù)據(jù)能運用、持續(xù)十多年維持?jǐn)z氏125度，以及在攝氏125度具有卓越讀/寫耐用性的能力。這也是Globalfoundries嵌入式存儲(chǔ)器副總裁Dave Eggleston在會(huì)議上所強(qiáng)調(diào)的重點(diǎn)效果，eMRAM的這個(gè)特性對(duì)于應(yīng)用于通用微控制器(MCU)和汽車SoC至關(guān)重要有所應，一直以來(lái)大家對(duì)MRAM這種存儲(chǔ)器的認(rèn)識(shí)是“磁性層一直缺乏熱穩(wěn)定度，如果這個(gè)eMRAM數(shù)據(jù)保存的問題得以解決,那必將可以應(yīng)用于更廣泛的市場(chǎng)合作關系。
 
Eggleston認(rèn)可MRAM在應(yīng)用中展現(xiàn)非揮發(fā)性著力提升、高可靠性以及可制造性的特性，但對(duì)于MRAM在在微縮至2x nm節(jié)點(diǎn)以及相容嵌入式存儲(chǔ)器的后段制程(BEOL)溫度時(shí)所面臨的挑戰(zhàn)感到擔(dān)憂增強，而eMRAM如文中所描述重要意義，磁穿隧接面(magnetic tunnel junction交流等；MTJ)堆疊和整合可在攝氏400度更加廣闊、60分鐘的MTJ圖案化熱預(yù)算時(shí)最佳化，并相容于CMOS BEOL制程提高。
 
目前有三家主要代工廠選擇了Globalfoundries的制程開發(fā)套件(PDK)進(jìn)行設(shè)計(jì)產(chǎn)品可以使用。早幾年就有晶圓設(shè)備制造商看好并投入這個(gè)領(lǐng)域，他們認(rèn)為eMRAM具有充分的市場(chǎng)潛力紮實，可以用于MTJ的沉積與蝕刻效高化。已經(jīng)有不少工廠與像Everspin或Globalfoundries等公司共同合作投資開發(fā)產(chǎn)品。
 
 
正因?yàn)镸RAM強(qiáng)化其架構(gòu)已有相當(dāng)多的MCU客戶在對(duì)其該特性進(jìn)行認(rèn)真的研究如何利用投入力度，更快的寫入速度和更高的耐用性是MRAM在以往其他使用靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)的應(yīng)用而開始使用嵌入式MRAM最大的感受創造，以電路的簡(jiǎn)單性和制造成本來(lái)看嵌入式MRAM2x nm節(jié)點(diǎn)正是技術(shù)的所在。
 
                                       
 
Globalfoundries的MTJ堆疊和整合已在攝氏400度貢獻法治、60分鐘MTJ圖案化熱預(yù)算時(shí)最佳化環境，并相容于CMOS BEOL制程
 
從市場(chǎng)機(jī)會(huì)來(lái)說(shuō)eMRAM與現(xiàn)在大多數(shù)的存儲(chǔ)器技術(shù)來(lái)說(shuō)并沒有太多的差異，
出現(xiàn)了像包括移動(dòng)性高質量、聯(lián)網(wǎng)相對簡便、數(shù)據(jù)中心、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)以及汽車等的新的市場(chǎng)流程，而對(duì)于eMRAM來(lái)說(shuō)物聯(lián)網(wǎng)與汽車市場(chǎng)更重要合作。
 
目前普遍使用的嵌入式存儲(chǔ)器主要是嵌入式快閃存儲(chǔ)器(eFlash)，但市場(chǎng)上也存在各種存儲(chǔ)器的選擇助力各業，除了eMRAM以外極致用戶體驗，也有嵌入式電阻RAM(eRRAM)、相變存儲(chǔ)器(PCM)應用、鐵電場(chǎng)效電晶體(FeFET)和碳納米管(CNT) 等引領作用。但無(wú)論選擇哪種存儲(chǔ)器，都需要在數(shù)據(jù)保存臺上與臺下、效率與速度方面取的平衡用的舒心，CNT和FeFET均展現(xiàn)發(fā)展?jié)摿Γ€不夠成熟，而PCM則適用于特定應(yīng)用集成，而無(wú)法廣泛用于嵌入式應(yīng)用重要手段。
 
MRAM和RRAM都是后段校準(zhǔn)的存儲(chǔ)器，所以在功能上有些類似穩定性，也因此能更易于應(yīng)用于邏輯制程中像一棵樹。可用的制程技術(shù)包括需要大型芯片去突破、FinFET或FD-SOI的制程能運用，eFlash可內(nèi)建于芯片之中，但如果要建置于各種不同的技術(shù)中將更具挑戰(zhàn)性智能設備。
 
在Eggleston看來(lái)RRAM的堆疊比MRAM更簡(jiǎn)單,所以電極之間用的材料比較少不可缺少，而且不像MRAM需要投入一些設(shè)備。MRAM由于堆疊比較復(fù)雜特點，確實(shí)需要投資更多的設(shè)備以便生產(chǎn)積極回應，另一點(diǎn)是，RRAM無(wú)法提供滿足更廣泛市場(chǎng)所要求的數(shù)據(jù)保存又進了一步、速度以及耐用度等能力多種場景。
 
MRAM相比RRAM在性能上勝出在于其多功能性，MRAM的材料組成可以在電極之間加以調(diào)整新的力量，這種可調(diào)整的能力能在先進(jìn)節(jié)點(diǎn)跨足以往采用eFlash的領(lǐng)域或是支援更快的寫入速度與耐用性先進水平，也可以進(jìn)行調(diào)整，使其具有更好的數(shù)據(jù)保存能力全面展示，使其得以作為非揮發(fā)性快取重要平臺，用于伺服器處理器與儲(chǔ)存控制器中。