Samsung opracował nowe pamięci. Co kryje się pod nazwą MRAM?

MRAM (z ang. Magnetoresistive Random Access Memory) jest rodzajem pamięci nieulotnej RAM, który rozwijany jest już od lat 90 ubiegłego wieku. W typie tym wykorzystywane jest zjawisko magnetooporu (m.in. gigantyczny magnetoopór, tunelowy efekt magnetorezystancyjny).

Pierwsze prace nad pamięciami MRAM rozpoczął nie kto inny jak IBM, a w 2012 roku Toshiba mówiła wiele o wykorzystaniu kości tego rodzaju w urządzeniach mobilnych. Obecnie rozwiązanie to produkuje już firma Everspin, która zajmuje się wytwarzaniem półprzewodników, ale wkrótce dołącza do niej inni gracze.

Jednym z najważniejszych jest Samsung, który przedstawiciele w ubiegłym roku zapowiedzieli, że w niedalekiej przyszłości przedstawią własne rozwiązania MRAM. Serwis Patently Apple donosi, że firma ma już gotowe rozwiązania, które zostaną zaprezentowane na konferencji w maju.

Warto więc dowiedzieć się czegoś więcej o rodzaju pamięci, który przez wielu określany jest jako najbardziej przyszłościowe rozwiązanie na rynku. MRAM pod względem wydajności prezentuje się podobnie jak pamięć SRAM, a gęstość upakowania tranzystorów jest podobna jak w kościach DRAM.

Nowy rodzaj cechuje się szybkością zapisu na poziomie 30 ns, a więc zbliżonej do pamięci DRAM. Osiągane jest to jednak przy dużo niższym zapotrzebowaniu na energię. Jeszcze ważniejsze jest to, że MRAM cechuje się:

• niemal nieograniczonym czasem przechowywania zapisanych danych, gdy nie jest zasilana;
• praktycznie nieskończoną liczbą cykli zapisu i odczytu, dzięki czemu jest bardzo trwała.

Już lata temu analitycy stwierdzili, że dzięki swoim zaletom MRAM może stać się w przyszłości uniwersalną pamięcią, która zastąpi nie tylko SRAM i DRAM, ale również EPROM czy pamięć flash. Może działać bowiem jak dwa pierwsze typy kości, ale zachowuje zapisane dane, gdy odłączone jest źródło zasilania, więc może służyć również do ich magazynowania.

Urządzenia wykorzystujące MRAM będą w przyszłości uruchamiać się błyskawicznie, a do tego użytkownicy mogą liczyć na mniejsze zapotrzebowanie urządzenia na energię. Analitycy przewidują, że wykorzystanie nowego rodzaju kości może wpłyną na o dwie trzecie mniejszy pobór energii przez procesor (CPU) w porównaniu do pamięci DRAM. Pozostaje tylko jedno "ale".

Wspomniane zalety to wciąż melodia przyszłości. Dostępna obecnie technologia MRAM nie umożliwia produkowania kości o dużej pojemności, które mogłyby zastąpić kości pamięci DRAM. Zmieni się to zapewne za parę lat, ale Samsung już teraz zamierza wejść w ten segment rynku pamięci.

Wspomniany Patently Apple wskazuje, że Samsung, a dokładnie dział firmy zajmujący się produkcją podzespołów, opracował już pierwszy SoC (system on chip) z wbudowaną pamięcią MRAM. Będzie wprowadzony we współpracy z holenderską firmą NXP Semiconductors, która ma go wyprodukować w procesie technologicznym 28 nm FD-SOI (Fully Depleted - Silicon on Insulator).

Nie będzie to jednak układ dla smartfonów, a rozwiązanie stworzone z myślą o urządzeniach noszonych i sprzęcie IoT (Internet Rzeczy). Układ serii i.MX z wbudowanym MRAM już w tym roku ma być dostępny dla klientów, więc można spodziewać się, że pierwsze wykorzystujące go rozwiązania mogą pojawić się w sprzedaży nawet w pierwszej połowie przyszłego roku.

Jeżeli pierwsze rozwiązania z MRAM się sprawdzą, to można liczyć, że - wraz z rozwojem technologii produkcji tego rodzaju pamięci - będą one przenoszone także do innych typów urządzeń. Tym bardziej, że według Samsunga nie tylko dają sporo zalet, ale i ich koszt produkcji jest tańszy niż stosowanych obecnie pamięci flash. Zdecydowanie warto więc śledzić rozwój technologii MRAM.