据闪德资讯获悉，日本科学家开发出了一种具有世界上最低写入功率的自旋轨道扭矩磁阻随机存取存储器（SOT-MRAM）设备，向节能、高速和商业可行的存储器解决方案迈出了重要一步。

成功解决了SOT-MRAM技术中的两个长期存在的挑战，包括高写入功耗和需要外部磁场来切换磁状态。

该团队由电气工程教授兼CIES主任Tetsuo Endoh博士和物理学教授兼前东北大学校长Hideo Ohno 博士领导，此前已解决了第二个挑战，展示了一种倾斜的SOT-MRAM设计，实现了低至0.35纳秒的高速无磁场切换。

在2019年取得成功的基础上，研究人员现在将重点转向降低写入功耗，同时仍保持高速和长期可靠性，这正是该技术如此有前景的原因。

下一代里程碑

据介绍，随着对高性能集成电路的需求不断增长，功耗仍然是一个关键的限制因素，尤其是静态 RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）等传统存储器类型，即使在待机模式下也需要恒定的功率。

相比之下，MRAM利用磁性存储数据，具有非易失性，且可能具有更高的能效。

SOT-MRAM尤其突出，因为它能够在不损害磁性层的情况下写入数据，成为未来电子产品中SRAM的有力替代者。

Endoh透露，之前的研究成功解决了切换时需要外部磁场的问题。

为了进一步推进这项技术，能够跟上我们快节奏、以人工智能和物联网为基础的社会，当前的研究解决写入功率的问题—即在设备上写入数据所需的功率。

在研究中改进了倾斜SOT器件的结构及其磁性能。

他们特别关注了倾斜SOT器件的倾斜角和自由层的磁各向异性。

通过微磁模拟，他们能够微调这些参数，以最大限度地降低写入操作期间的能耗。

世界上最低的写入功率

研究人员在采用300毫米 (mm) 晶圆工艺，制造的具有75度倾斜磁化角的自旋轨道扭矩 (SOT) 设备中，实现了有史以来最低的写入功率，即156飞焦耳 (fJ)。

与现有的基于SOT的技术相比，这些自旋轨道扭矩磁性随机存取存储器 (SOT-MRAM) 单元，在0.35纳秒 (ns) 无场操作期间实现了写入功率降低35%，同时保持了热稳定因子 (E/kBT) 为70和隧道磁阻 (TMR) 比为 170% 的强大性能。

这些成果可以为开发低功耗、高速、无场写入的倾斜式SOT-MRAM提供指导，从而使SOT-MRAM 真正实现商业应用。

他们相信SOT-MRAM技术的实现将为节能高速的电子设备铺平道路，标志着迈向下一代先进计算系统的重要一步。

点击此处关注，获取最新资讯！