競逐MRAM 三大陣營火拚

全球半導體業者為了執掌次世代記憶體晶片主導權，競爭逐漸白熱化。

根據日本「日經新聞」（Nikkei）報導，東芝（Toshiba JP-6502）與南韓SK海力士（SK Hynix Inc.KR-000660）最快將於2016年會計年度攜手量產次世代記憶體晶片MRAM（磁阻式隨機存取記憶體），量產時間比美國半導體大廠美光科技（Micron TechnologyUS-MU）計劃的2018年提前約2年時間。

東芝與SK海力士正在研發的MRAM，其特徵是即使關掉電源，數據也不會消失。與目前廣泛使用於個人電腦、智慧手機與其他裝置的DRAM（動態隨機存取記憶體）相比，MRAM資料貯存量是DRAM的10倍，但耗電量卻僅有2/3。

改用MRAM可延長裝置的電池壽命，加快大量數據傳輸速度，例如影音檔案等，並可讓電池與其他零組件實現小型化，將促進穿載式裝置，例如眼鏡型與手錶型電腦的開發。

報導指出，東芝與SK海力士於2011年開始攜手開發MRAM，並計劃於2014年會計年度開始提供樣品。樣品將由位於首爾郊外的SK海力士工廠生產。

如果需求可期，2016會計年度將會在南韓啟動量產，東芝與SK海力士還將討論籌組合資公司，打算投入1000億日圓（9.4億美元）資金，在日本或南韓開闢專門生產線。

目前競逐MRAM研發的可分為三大陣營，除東芝與SK海力士的日韓聯軍外，美光現正與東京威力科創（Tokyo Electron JP-8035）等20家左右的美、日半導體業者展開合作，力爭在2018年實現量產。

記憶體龍頭三星電子公司（Samsung ElectronicsCo. KR-005930）仍維持自主研發路線，但將積極加強產學合作。

磁気抵抗メモリ

磁気抵抗メモリ（じきていこうメモリ、英: magnetoresistive random access memory、MRAM）は、磁気を利用した記憶素子。N-Sという磁力極性を利用した記憶媒体（磁気ディスク装置や磁気テープ装置など）ではなく、電子のスピンをメモリ素子として利用するスピントロニクスを採用している。

構造はおおよそDRAMと似ており、DRAMにおけるキャパシタ部分をMTJ^[1]（磁気トンネル接合）素子に置き換えたような形をしている。MTJ部分には、各MTJを選択するための電界効果トランジスタ（MOS FET）が附属している。右の図のように、下から順にMOS FETとワード線、MTJ、ビット線が積み重なっている。

MRAMの記憶はMTJで行なう。MTJは2つの強磁性層のうち片方は磁化が固定されており、他方は磁化が可変であり、間に障壁となる薄い絶縁層がある。一方の磁性層の磁化の方向を固定し、他方を変化させることで抵抗値の高低を切り替え、0と1に対応させる。MTJは、2つの磁性層の磁気の向きが違う時に抵抗が高く、同じ時に抵抗が低い（GMR効果、TMR効果）。

MRAMは記憶に磁化状態を利用しているため不揮発性で、DRAM等とは異なり、電源を切っても記憶状態が保存されるという特徴がある。 研究レベルでは、SRAMと同様に高速なランダムアクセス性能（数ナノ秒）が実現されている。GMR効果を用いたMRAMに代わり、近年は大容量化に有利なTMR効果を用いたMRAMの研究開発が盛んになっている。

しかし、外部からの強磁界に弱いという短所もある。これはMTJの可動層の磁化方向そのものではなく両面の磁化方向の違いにより情報を記憶するため、固定層の磁化方向が狂ってしまうと正常に読み出しできなくなり、回復不能になることによる。

啥？MRAM？這又是啥東東？光是「貯存量是DRAM的10倍，但耗電量卻僅有2/3」還不夠，還要速度夠快，價格夠便宜才行！