eMRAM。准备就绪!

通过。Dave Eggleston

最近有很多关于嵌入式MRAM（eMRAM）的新闻，这是有原因的。 这项技术正在迅速从研发阶段加速向多家代工厂的商业化发展，现在正被芯片设计者采用。最值得一提的是，GLOBALFOUNDRIES刚刚宣布为系统级芯片（SoC）设计者提供22FDX® 22纳米FD-SOI eMRAM，并发布了PDK、现成的宏和MPW，供客户进行原型设计。预计到2018年底，GF和其他代工厂将进行风险生产，MRAM目前正成为一项重要的技术和市场颠覆者，有望取代嵌入式闪存，并增强汽车、物联网、消费和工业系统的MCU和SoC中的SRAM。在地平线上，带有eMRAM的FinFET工艺也将出现，为未来的存储、网络和数据中心系统带来新的功能。

增压性能

MRAM技术已经发展了几十年--与其他几种非易失性存储器（包括RRAM、相变、碳纳米管、铁电）并行，最近，eMRAM显然在所有新兴的嵌入式存储器技术中占据了领先地位。eMRAM为SoC设计师提供了非常显著的性能优势。

• Very fast write speeds (<200ns)
• 极高的耐用性（~10E8循环）。
• 从逻辑Vcc操作（不需要高压泵）。
• 低能量写入（比eFlash低10倍）。
• 零比特单元静态漏电（0 pA，而SRAM比特单元为>50pA）。

再加上性能上的优势，与其他新兴的NVM选项相比，eMRAM的技术成熟度要高得多，其特点是。

• 充分理解的磁学物理学
• 简单、可控的开关机制（不需要成型，也不需要阶梯式写入）。
• 单一比特故障的发生率低
• 在28纳米以下的多兆字节阵列的演示
• 实现高产量，具有出色的可靠性
• 完全融入先进的铸造生产过程

eMRAM同时提供了位密度、速度和耐用性，并具有低功耗和非挥发性。eMRAM的卓越性能和技术成熟度的综合优势是代工客户决定在其28纳米以下产品中使用eMRAM的关键因素。

在公路上奔跑

eMRAM同时提供了位密度、速度和耐用性，并具有低功耗和非挥发性。eMRAM的卓越性能和技术成熟度的综合优势是代工客户决定在其28纳米以下产品中使用eMRAM的关键因素。

从历史上看，eMRAM还没有被认为准备好进行商业化，因为有几个制造和可靠性方面的障碍：材料的复杂性、高温下的数据保存性差、对外部磁场的敏感性，以及最后，困难和昂贵的制造。

艰难的挑战需要克服，但为了将不可靠的技术转变为可靠的技术，业界已经直接解决了材料和制造复杂性的问题。作为这一努力的一部分，主要的工厂设备制造商与代工厂一起，率先推出了eMRAM特定的PVD和蚀刻设备，实现了每小时20个晶圆的吞吐量，这使得制造成本具有竞争力。

此外，GF还特别改进了eMRAM的可靠性，通过修改磁性材料来提供出色的数据保留和抗磁能力，包括。

• 通过260°C焊接回流，误码率小于10ppm
• 在125°C下可保留15年的数据
• 超过1000Oe的抗磁能力

换句话说，过去eMRAM商业化的许多障碍现在已经被克服了--通过代工厂和主要工厂设备制造商的集体努力，使eMRAM变得可靠和可制造。

提高 "杀手组合 "的音量

鉴于这些在可靠性和可制造性方面的新进展，eMRAM现在已经迎来了大批量的市场机会。随着全耗尽的绝缘体上的硅（FD-SOI）作为基材的广泛商业化，市场机会进一步扩大。

FD-SOI 上的 eMRAM 汇集了同类最佳的功能，与其他块状硅产品相比，形成了不可抗拒的 "杀手组合"。与eFlash不同，eMRAM的磁性元件是在金属层中建立起来的，因此它更容易在逻辑工艺（如FD-SOI）中实施，对FEOL晶体管没有影响。此外，eMRAM的耐用性更高，写入速度更快，提高了SoC的性能，而且写入能量低，可以降低80%以上的功耗（与28纳米散装硅的eFlash相比）。

特别是，GF业界领先的22FDX eMRAM平台提供了出色的扩展性、出色的射频IP、超低漏电、电源岛控制--以及（最后！）带有eFlash或SRAM接口的eMRAM宏。GF的22FDX eMRAM的多功能性首次实现了超高效的存储器子系统，其电源循环没有时间或能量损失，使其适用于广泛的应用。

eMRAM终于来了；SoC设计人员可以利用其卓越的性能和技术成熟度，GF的22FDX eMRAM具有出色的可靠性和可制造性。

使用GF的22FDX "杀手组合"，今天就设计出你的杀手锏产品。

试用GF的22FDX和嵌入式存储器产品。

• GF的嵌入式存储器技术简介
• GF的VLSI研讨会关于GP-MCU应用的eMRAM的技术论文
• GF的IMW技术论文：用于汽车MCU的eFlash
• GF的22FDX技术简介