自旋转移矩的随机存储器(Spin Transfer Torque Magnetic Random Access Memory,STT-MRAM)以其非易失性、读写速度快、数据保持时间长、完全兼容CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)工艺等优势在新型存储器中脱颖而出.随着...自旋转移矩的随机存储器(Spin Transfer Torque Magnetic Random Access Memory,STT-MRAM)以其非易失性、读写速度快、数据保持时间长、完全兼容CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)工艺等优势在新型存储器中脱颖而出.随着其产业化的投入暴增和应用规模的扩大,STT-MRAM存储器产品的质量和可靠性测试十分必要.当前,最常用的March测试算法在对STT-MRAM的性能进行验证时,存在测试复杂度与故障覆盖率两者不匹配的难题.针对于此,从STT-MRAM的制造缺陷形成和分类出发,将部分针孔故障的表现形式,采用March敏化的方式检测,并基于此类故障类型,提出了一种高故障覆盖率的March CM测试算法,根据此算法设计相应的内建自测试(Build-In Self-Testing,BIST)电路.仿真验证及对STT-MRAM的板级测试显示这一设计达到了兼容高复杂度和高覆盖率的测试要求.展开更多
基于自旋转移矩的磁性随机存储器(Spin Transfer Torque-Based Magnetoresistive RAM, STTMRAM)具有非易失性、快速读写等优点而有望成为下一代非易失性存储器。尤其是近年来STT-MRAM商用芯片的成功问世进一步推动了该技术的研究与应用...基于自旋转移矩的磁性随机存储器(Spin Transfer Torque-Based Magnetoresistive RAM, STTMRAM)具有非易失性、快速读写等优点而有望成为下一代非易失性存储器。尤其是近年来STT-MRAM商用芯片的成功问世进一步推动了该技术的研究与应用。本文首先介绍了目前主流的非易失性随机存储器(Non-Volatile Random Access Memory,NVRAM);然后详细阐述了STT-MRAM的研究现状,最后分析了STT-MRAM在PLC/DCS中的应用优势。展开更多
近年来,各向异性磁性材料因良好的随机特性为随机数发生器(Random Number Generator,RNG)等重要的硬件安全原语设计提供了一种新思路。已有的基于磁隧道结(Magnetic Tunnel Junction,MTJ)的随机数发生器方案虽然具有更高的安全性、能效...近年来,各向异性磁性材料因良好的随机特性为随机数发生器(Random Number Generator,RNG)等重要的硬件安全原语设计提供了一种新思路。已有的基于磁隧道结(Magnetic Tunnel Junction,MTJ)的随机数发生器方案虽然具有更高的安全性、能效和集成度等优点,但依然无法有效解决输出序列随机性受温度影响的问题。文章提出了非均匀写入法和非固定参考法两种灵活的抗温度干扰的真随机数产生方法。两种方法在提升随机数电路输出随机性的同时尽可能抵消环境温度的干扰。实验结果表明,两种随机数产生方案产生的随机数的香农熵在97%左右,且以较高的通过率(>98.5%)通过美国国家标准与技术研究院(National Institute of Standards and Technology,NIST)测试。展开更多
提出了一种基于磁随机存储器(Magnetic Random Access Memory,MRAM)的通用型存算一体处理(Porcessor in Memory,PIM)宏架构,可工作在常规MRAM、并行PIM与串行PIM模式下。该架构以一种新型2T1MTJ存储单元结构为基础,在PIM模式下可实现布...提出了一种基于磁随机存储器(Magnetic Random Access Memory,MRAM)的通用型存算一体处理(Porcessor in Memory,PIM)宏架构,可工作在常规MRAM、并行PIM与串行PIM模式下。该架构以一种新型2T1MTJ存储单元结构为基础,在PIM模式下可实现布尔逻辑运算、全加器、移位/循环操作等功能。数模混合仿真结果表明,在100 MHz时钟频率下,该方案执行一组读写操作或者与/或位逻辑计算操作的时间均为3个周期。较基于1T1MTJ单元的方案而言,该PIM架构不仅不增加阵列面积,还可显著提升写操作可靠性和位逻辑运算正确率。展开更多
传统企业级固态硬盘存储芯片采用外接DRAM(Dynamic Random Access Memory)颗粒的方式来存储闪存地址转换映射表,不仅成本高,占用面积大,还需要设计复杂的掉电保护流程和额外的备电保持电容。利用新型磁旋存储芯片的掉电非易失特性,以及...传统企业级固态硬盘存储芯片采用外接DRAM(Dynamic Random Access Memory)颗粒的方式来存储闪存地址转换映射表,不仅成本高,占用面积大,还需要设计复杂的掉电保护流程和额外的备电保持电容。利用新型磁旋存储芯片的掉电非易失特性,以及密度高、速度快、功耗低、数据保持时间长、可擦写次数无限等特点,提出了一种基于嵌入式磁旋存储芯片的固态硬盘控制器架构方案,能够大大简化控制器芯片的掉电异常流程和备电设计,节省固态硬盘内部的备电电容成本,有效支撑固态硬盘的容量提升。展开更多
We have investigated the performance of a spin transfer torque random access memory （STT-RAM） cell with a cross shaped Heusler compound based free layer using micromagnetic simulations. We have designed a free layer...We have investigated the performance of a spin transfer torque random access memory （STT-RAM） cell with a cross shaped Heusler compound based free layer using micromagnetic simulations. We have designed a free layer using a Cobalt based Heusler compound. Simulation results clearly show that the switching time from one state to the other state has been reduced, also it has been found that the critical switching current density （to switch the magnetization of the free layer of the STT RAM cell） is reduced.展开更多
文摘自旋转移矩的随机存储器(Spin Transfer Torque Magnetic Random Access Memory,STT-MRAM)以其非易失性、读写速度快、数据保持时间长、完全兼容CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)工艺等优势在新型存储器中脱颖而出.随着其产业化的投入暴增和应用规模的扩大,STT-MRAM存储器产品的质量和可靠性测试十分必要.当前,最常用的March测试算法在对STT-MRAM的性能进行验证时,存在测试复杂度与故障覆盖率两者不匹配的难题.针对于此,从STT-MRAM的制造缺陷形成和分类出发,将部分针孔故障的表现形式,采用March敏化的方式检测,并基于此类故障类型,提出了一种高故障覆盖率的March CM测试算法,根据此算法设计相应的内建自测试(Build-In Self-Testing,BIST)电路.仿真验证及对STT-MRAM的板级测试显示这一设计达到了兼容高复杂度和高覆盖率的测试要求.
文摘基于自旋转移矩的磁性随机存储器(Spin Transfer Torque-Based Magnetoresistive RAM, STTMRAM)具有非易失性、快速读写等优点而有望成为下一代非易失性存储器。尤其是近年来STT-MRAM商用芯片的成功问世进一步推动了该技术的研究与应用。本文首先介绍了目前主流的非易失性随机存储器(Non-Volatile Random Access Memory,NVRAM);然后详细阐述了STT-MRAM的研究现状,最后分析了STT-MRAM在PLC/DCS中的应用优势。
文摘近年来,各向异性磁性材料因良好的随机特性为随机数发生器(Random Number Generator,RNG)等重要的硬件安全原语设计提供了一种新思路。已有的基于磁隧道结(Magnetic Tunnel Junction,MTJ)的随机数发生器方案虽然具有更高的安全性、能效和集成度等优点,但依然无法有效解决输出序列随机性受温度影响的问题。文章提出了非均匀写入法和非固定参考法两种灵活的抗温度干扰的真随机数产生方法。两种方法在提升随机数电路输出随机性的同时尽可能抵消环境温度的干扰。实验结果表明,两种随机数产生方案产生的随机数的香农熵在97%左右,且以较高的通过率(>98.5%)通过美国国家标准与技术研究院(National Institute of Standards and Technology,NIST)测试。
文摘提出了一种基于磁随机存储器(Magnetic Random Access Memory,MRAM)的通用型存算一体处理(Porcessor in Memory,PIM)宏架构,可工作在常规MRAM、并行PIM与串行PIM模式下。该架构以一种新型2T1MTJ存储单元结构为基础,在PIM模式下可实现布尔逻辑运算、全加器、移位/循环操作等功能。数模混合仿真结果表明,在100 MHz时钟频率下,该方案执行一组读写操作或者与/或位逻辑计算操作的时间均为3个周期。较基于1T1MTJ单元的方案而言,该PIM架构不仅不增加阵列面积,还可显著提升写操作可靠性和位逻辑运算正确率。
文摘传统企业级固态硬盘存储芯片采用外接DRAM(Dynamic Random Access Memory)颗粒的方式来存储闪存地址转换映射表,不仅成本高,占用面积大,还需要设计复杂的掉电保护流程和额外的备电保持电容。利用新型磁旋存储芯片的掉电非易失特性,以及密度高、速度快、功耗低、数据保持时间长、可擦写次数无限等特点,提出了一种基于嵌入式磁旋存储芯片的固态硬盘控制器架构方案,能够大大简化控制器芯片的掉电异常流程和备电设计,节省固态硬盘内部的备电电容成本,有效支撑固态硬盘的容量提升。
文摘We have investigated the performance of a spin transfer torque random access memory （STT-RAM） cell with a cross shaped Heusler compound based free layer using micromagnetic simulations. We have designed a free layer using a Cobalt based Heusler compound. Simulation results clearly show that the switching time from one state to the other state has been reduced, also it has been found that the critical switching current density （to switch the magnetization of the free layer of the STT RAM cell） is reduced.
