來源：半導體行業觀察

位于加利福尼亞州弗里蒙特的MRAM初創公司Spin Memory表示，它已經開發出一種晶體管，可以大大縮小MRAM和電阻性RAM的尺寸。據該公司稱，該設備還可以克服DRAM中一個名為Row Hammer的頑固安全漏洞。

Spin Memory的垂直環繞柵晶體管可以縮小MRAM和RRAM存儲單元。

Spin Memory將設備稱為“通用選擇器”（Universal Selector）。在存儲器單元中，選擇器是用于訪問所述存儲器元件——MRAM中的一個磁隧道結。也是RRAM的一種電阻材料RRAM，也就是DRAM的電容器。這些通常內置于硅的主體中，而存儲元件則構造在其上方。使選擇器更小并簡化與選擇器接觸的互連的布局，可以使存儲單元更緊湊。

一般而言，晶體管是在硅平面的水平上構建的。當設備開啟時，電流流過源極和漏極之間的溝道區域。通用選擇器使該幾何體傾斜90度。源極在底部與埋在硅中的導體相連，溝道區域是垂直的硅柱，漏極在頂部。柵極是器件中控制電荷流動的部分，四周圍繞著溝道區離子。

“通用選擇器”就像普通的晶體管一樣，但是傾斜了90度。存儲元件（通常為MRAM）連接到設備上方的漏極。

這種垂直的gate-all-around 器件類似于用于制造當今的多層NAND閃存存儲芯片的器件。但是Spin Memory的設備僅跨越一層，并且被調整為在低得多的電壓下運行。

據該公司稱，這種垂直設備將使DRAM陣列密度提高20％至35％，并使制造商可以在同一區域內將多達MRAM或RRAM存儲器的容量提高五倍。

選擇器是Spin Memory正在開發的三項發明中的一部分，以促進MRAM的采用。另外兩個是改進的磁隧道結，以及一種電路設計，這些都可以提高MRAM的耐用性和讀寫速度，并消除錯誤源。該公司產品開發高級副總裁Jeff Lewis表示，這種結合將使MRAM的性能達到與SRAM（當今CPU和其他處理器中嵌入的超快存儲器）相當的水平。

使用“通用選擇器”可以實現更緊湊的存儲單元設計。

Lewis說：“由于其已知的猥瑣問題，將SRAM用作主要的片上存儲器正成為問題。” 由于MRAM只是一個晶體管和一個磁性隧道結，因此有一天可以比由六個晶體管組成的SRAM具有更高的密度優勢。更重要的是，與SRAM不同，即使在存儲單元沒有電源的情況下，MRAM也會保留其數據。但是，目前，MRAM單元比SRAM大得多。“我們的主要目標之一是為MRAM設計一個較小的單元，以使其作為SRAM替代品具有更大的吸引力。”

有了DRAM（計算機選擇的主要內存），通用選擇器具有一個有趣的副作用：它應使內存不受 Row Hammer的影響。當一行DRAM單元快速充電和放電時，會發生此漏洞。（基本上，以極高的速率翻轉位。）此操作產生的雜散電荷可以遷移到相鄰的單元格行，從而破壞該位的位。

Row Hammer是DRAM可靠性和安全性的主要問題之一，長期以來一直困擾著存儲器行業。作為DRAM長期以來的主要干擾問題，隨著單元的縮小， Row Hammer.只會成為一個更大的問題，” 思科系統公司設備可靠性專家Charles Slayman說。

而據劉易斯稱，由于晶體管通道位于硅主體之外，因此該新器件不受此問題的影響，因此它與漂移電荷隔離。他說：“這是排除Row Hammer的根本原因。”

為了在DRAM中使用，可能必須將設備縮小很多。但是改善MRAM是近期目標。這將涉及優化驅動電流和設備其他方面的強度。

來源：半導體行業觀察

原文標題：熱點 | 取代SRAM，MRAM又走近了一步！

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