В UCLA создали новый тип магниторезистивной памяти

Магниторезистивная память (MRAM) — одно из самых «горячих» направлений исследований новых типов памяти. В перспективе она может превзойти все существующие виды памяти по всем характеристикам. Ячейки MRAM сравнимы по быстродействию с SRAM — памятью, которая используется в кэше процессора, по плотности ячеек — с DRAM. Память MRAM энергонезависима и она гораздо экономичнее и долговечнее флэш-памяти.

Информация в ячейках MRAM хранится в двух ферромагнитных слоях, разделённых тонким слоем диэлектрика. Один из слоёв — постоянный магнит, направление магнитного поля второго слоя может меняться. Для изменения магнитного поля через ячейку пропускают ток. От взаимной ориентации полей в этих слоях зависит электрическое сопротивление ячейки (эффект туннельного магнитосопротивления). Измеряя это сопротивление, можно считать хранящийся в ячейке бит. На сегодня самый совершенный способ записи использует эффект переноса спинового момента (spin-transfer torque) — «поляризованные» электроны, проходя через слой ферромагнетика, помогают вращать магнитное поле в определённом направлении, в результате чего требуется гораздо меньший ток, и ячейки могут быть меньшего размреа.

Исследователи Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) нашли способ переключать магнитное поле с помощью электрического напряжения, а не тока, благодаря чему можно получить выигрыш в энергопотреблении от 10 до 1000 раз, соответственно уменьшить нагрев ячеек в процессе записи и увеличить плотность их размещения на кристалле в 5 раз. Они называют этот вид памяти MeRAM (magnetoelectric random access memory)

Технология изготовления нового типа памяти очень близка к той, что используется для памяти с переносом спинового момента (STT-RAM). Так как первые опытные партии STT-RAM уже в производстве, возможно, что и MeRAM мы дождёмся довольно скоро.

Массовое использование магниторезистивной памяти может открыть совершенно новые возможности. В отличие от динамической памяти она энергонезависима и требует гораздо меньше электричества для записи, чем флэш-память. На её основе можно создавать сверхминиатюрные и почти не потребляющие электричества устройства, или обычные компьютеры, всегда готовые к работе, с практически нулевым временем загрузки.