Переваги:
енергонезалежність;
простота контролю намагнічення;
висока швидкість доступу (декілька нс).
Недоліки:
необхідність великого струму перемагнічення;
вплив перезапису біта на сусідні комірки.
Саме ці недоліки поки що гальмують широке впровадження MRAM.
б) FeRAM (англ.: Ferroelectric Random Access Memory – сегнетоелектрична пам’ять з довільним доступом).
Комірка пам’яті FeRAM може випускатись в чотирьох наступних модифікаціях:
Комірка має структуру DRAM, лише замість конденсатора з діелектриком між пластинами використовується сегнетоконденсатор (конденсатор з сегнетоелектриком між пластинами, позначається 1Т-1С FeRAM);
Комірка є МДН транзистором, з тою різницею, що замість діелектрика між управляючим затвором і напівпровідником знаходиться сегнетоелектрик і лінії біт підводяться до витоку і стоку (1Т FeRAM);
Комірка є сегнетоконденсатором між пластинами (1С FeRAM),
Комірка складається з двох транзисторів і двох сегнетоконденсаторів (2Т-2С FeRAM).
В якості матеріалу сегнетоелектрика беруться змішані поліметалічні оксиди, що спікаються в сегнетоактивні кераміки.
Сегнетоелектрик поляризується і в залежності від напрямку цієї поляризації стан комірки пам’яті можна інтерпретувати як логічні „0” або „1”. Час процесу переполяризації дуже малий (менше 1 нс) і сам процес вимагає незначного енергоспоживання. Кількість циклів запису досягає декількох мільярдів.
Внутрішня будова транзистора з сегнетоелектриком показана на рис. 2.51. В якості сегнетоелектрика у нього використовується SrBi2Ta2O9. Розглянемо принцип дії 1Т FeRAM. При подачі на управляючий електрод додатнього потенціалу, а на електроди стоку/витоку від’ємного – сегнетоелектрик поляризується. В такому стані транзистор закритий, струм через нього не йде, це інтерпретується як логічна „1”. Якщо змінити полярність під’єднаної напруги до електродів, то можна змінити напрямок поляризації сегнетоелектрика і закодувати логічний „0”.
Принцип читання відрізняється від реалізації в DRAM. Між стоком і витоком подається додатна напруга (+6В). Якщо в транзисторі був закодований „0”, він не відкривається і струму на виході нема. Якщо була закодована „1”, то сегнетоелектрик переполяризовується і виштовхує в канал провідності з буферного шару електрони. На короткий час виникає імпульс струму, який і інтерпретується як „1”. Слід відмітити, що процес читання перезаписує вміст комірки пам’яті і тому необхідно після нього відновлювати дані.
1С FeRAM (зараз називають SFRAM) в майбутньому замінить SRAM. Вважається, що це відбудеться в найближчі декілька років.
Принцип запису біта в комірку 1Т-1С FeRAM наступний. На лінію слів подається потенціал, який відкриває транзистор. Підключаючи напругу різної полярності до сегнетоконденсатора по лініях біт, можна по різному поляризувати сегнетоелектрик, що відповідає логічним „0” і „1”.
Достарыңызбен бөлісу: |