表1:各种存储器技术的主要性能比较

闪存技术是利用存储在一片放置在栅氧化层上的浮动多晶硅(浮动栅)上的电荷来实现存储的。闪存位元的编程需要强电场，将电子加速到充足的速度以便电子可以克服硅层和浮动栅之间氧化层的能阻。这使得电子穿透氧化层对浮动栅充电，从而改变位元晶体管的阈值电压。电子重复地穿越氧化层造成氧化层材料的逐渐耗损，因此闪存的读写次数限制在10k~1M次，之后位元存储功能将丧失。由于连续的写操作，某些闪存可能10天后就会损坏。而MRAM可以承受无限次的写周期，因为没有充电和放电过程。磁性极在编程过程中旋转，这是非破坏性和非退化性的操作。

编程过程中，闪存需要高电压吸引电子穿越氧化层材料，而MRAM则使用电流创建磁场来对自由层编程。通常闪存在存储器阵列的大块上执行程序或擦除操作，而MRAM可以在单独地址上执行写操作。

相对于SRAM需要电能来保留内存内容，因为使用的是采用CMOS逻辑的有源晶体管，而MRAM存储器是利用自由磁性层的极性来保存内容的，磁层是带磁性的，因此不需要电能就能保留其状态。

随着技术继续进一步缩小SRAM单元，几何设备越小泄漏就会越多。对于单个位元而言泄漏可能微不足道，但是内存设备中有成百万个单元，因此泄漏就会非常大。随着技术性的发展而进一步缩小单元，此影响会继续增大。然而MRAM是非易失性的，在系统中可以利用停电保护技术，从而使泄漏电流接近于零。

电池后备供电的SRAM 电池后备供电的SRAM由SRAM单元以及同一封装中附带的电池组成。此内存是非易失性的，因为电池提供保留内存内容所需要的电能。但是MRAM并不需要电池来保存数据。MRAM的读写速度比电池后备供电的SRAM要快。不使用电池提高了可靠性(由于电池组件本身降低了可靠性)，并解决了与废弃电池相关联的环境保护问题。

相对于EEPROM 与具备有限次写周期能力的MRAM相比，即便是优异的电子可擦写只读存储器(EEPROM)，其编程速度也较慢。

相对于NVSRAM或非易失性SRAM采用SRAM和EEPROM的结合。NVSRAM在停电过程中将SRAM上的数据存储至EEPROM。但是，这种向EEPROM进行的数据转移非常慢。因为缓慢的转移速度，需要有一个较大的外部电容器保持电能，从而在进行数据保存转移时对NVSRAM供电。但是，MRAM写入速度更快，从而数据可以在正常的系统操作过程中写入。因此在停电过程中所需的数据转移量很小。使用MRAM不仅可以安全写入内存，还不需要较大的外部电容器。

 

相对于FRAM 虽然铁电RAM(FRAM)也是一种非易失性RAM，但通常阵列很小，一般为4k～1M位。阵列很小是因为FRAM技术的可扩缩性有限，从而无法进一步缩小位元尺寸。而MRAM的可扩缩性限制与FRAM不同，因此可以实现较大的存储器阵列。另外，MRAM编程还比FRAM快。某些FRAM的写周期次数有限，大约为100亿次。一些FRAM也要求在读取之后刷新存储器，因为操作破坏了所读取位元的内容。

相对于DRAM 动态RAM(DRAM)需要不断刷新存储器才能保存数据。而MRAM则不需要刷新存储器。


本文关键词：FRAM  DRAM  MRAM  SRAM    

相关文章：MRAM位元操作详解