隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)的不斷進(jìn)步,芯片工藝制程的不斷演進(jìn)和成本的不斷降低,半導(dǎo)體芯片廣泛應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)、個(gè)人終端、汽車(chē)電子、可穿戴設(shè)備、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等各個(gè)領(lǐng)域。隨著芯片工藝的逐步升級(jí),性能問(wèn)題已不在是芯片設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的主要瓶頸,如在很多手持設(shè)備領(lǐng)域,低功耗設(shè)計(jì)成為了芯片設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵核心問(wèn)題。通過(guò)引入一種基于磁存儲(chǔ)芯片作為內(nèi)部存儲(chǔ)器件的芯片架構(gòu),同時(shí)也用作芯片內(nèi)部的高速緩存,能夠有效降低芯片漏電流,有效地提升了設(shè)備使用時(shí)間,降低了整體的TCO成本,大大提升了產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。
 
在眾多新型非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)中,磁存儲(chǔ)芯片(STT-MRAM)能夠與CMOS半導(dǎo)體工藝良好兼容,利用較少的金屬層即可以做到存儲(chǔ)單元的高密度集成。同時(shí)由于其接近于靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(SRAM)的讀寫(xiě)速度﹑極低的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)功耗、掉電不易失的特性、接近于無(wú)限的擦寫(xiě)次數(shù),高溫下長(zhǎng)時(shí)間的數(shù)據(jù)保持能力以及抗強(qiáng)磁場(chǎng)輻射等特性,是作為企業(yè)級(jí)SSD控制器中數(shù)據(jù)緩存和FTL表項(xiàng)存儲(chǔ)的天生優(yōu)良介質(zhì)。
 
當(dāng)前眾多半導(dǎo)體設(shè)計(jì)大廠都將MRAM芯片作為下一代非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)的研發(fā)重點(diǎn)。除了臺(tái)積電、三星和東芝一直在持續(xù)推進(jìn)STT-MRAM 的研發(fā)之外,美國(guó)的 Everspin MRAM公司早已發(fā)布了量產(chǎn)STT-MRAM芯片。
 
將嵌入式STT-MRAM應(yīng)用在芯片架構(gòu)設(shè)計(jì)中,充分利用其掉電不易失數(shù)據(jù)的特性,能夠?qū)Υ鎯?chǔ)部分進(jìn)行完全的關(guān)電設(shè)計(jì),從而顯著降低整個(gè)芯片的漏電流和靜態(tài)功耗。
 


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