磁阻式随机存储器MRAM基本原理

MRAM与传统随机存储器的区别在于MRAM磁性隧道结的信息携带者是(MTJ ),后者是电荷。每个磁性隧道结包含固定层和自由层。固定层的磁化方向固定，自由层的磁化方向可以由旋转力矩改变。当两层磁化方向一致时，磁性隧道结的电阻最低，其状态为0；相反，磁性隧道结的电阻最高，其状态为1

最常用的MRAM单元结构由一个组成NMOS晶体管和一个MTJ(作为记忆元件)。MTJ与NMOS顺序连接。NMOS晶体管由字线信号控制，读取数据时，NMOS打开位线与源线之间的小电压差，使电流流过MTJ ,其大小由MTJ的状态决定。读出放大器将电流与参考电流进行比较MRAM单元里存储的数据是“O还是1。写入数据时，若写入O在位线和源线之间加一个较大的正电压；若写入1，则加负电压。使MTJ翻转的最小电流称为阈值电流、隧道势垒层材料、连续时间和MTJ与几何结构等因素有关。由传统高速缓存结构组成的传统高速缓存结构H-tree连接起来，可以使用可以连接起来CACTI优化工具。