Everspin Technologies - государственная полупроводниковая компания со штаб-квартирой в Чандлере, Аризона , США . Она разрабатывает и производит продукты с дискретным магниторезистивным ОЗУ или магниторезистивным запоминающим устройством с произвольным доступом (MRAM), включая семейства продуктов Toggle MRAM и Spin-Transfer Torque MRAM (STT-MRAM). Он также лицензирует свою технологию для использования во встроенных приложениях MRAM (eMRAM), приложениях для магнитных датчиков, а также выполняет внутренние услуги для eMRAM.
Тип | Публичная компания |
---|---|
Торгуется как | Nasdaq : компонент MRAM Russell Microcap Index |
Промышленность | Полупроводники |
Основан | 2008 г. |
Штаб-квартира | Чендлер, Аризона , США |
Обслуживаемая площадь | по всему миру |
Ключевые люди | Кевин Конли, президент и генеральный директор Everspin |
Продукты | Память MRAM, продукты энергонезависимой памяти |
Веб-сайт | everspin.com |
MRAM имеет характеристики производительности, близкие к статической памяти с произвольным доступом (SRAM), а также постоянство энергонезависимой памяти, что означает, что она не потеряет свой заряд или данные при отключении питания от системы. Эта характеристика делает MRAM подходящим для большого количества приложений, где критически важны стойкость, производительность, долговечность и надежность.
История
Путь к MRAM начался в 1984 году, когда эффект GMR был открыт Альбертом Фертом и Петером Грюнбергом . [1] Двенадцать лет спустя, в 1996 году, был предложен крутящий момент с передачей спина [2] [3], позволяющий модифицировать магнитный туннельный переход или спиновой клапан с помощью спин-поляризованного тока. На этом этапе Motorola начала свои исследования MRAM , которые привели к их первому MTJ в 1998 году. [4] Годом позже, в 1999 году, Motorola разработала тестовый чип MRAM 256 КБ [5], который позволил начать работу по созданию технологии MRAM, которая за этим последовал патент на Toggle, выданный Motorola в 2002 году. [6] Первый в отрасли продукт MRAM (4 МБ) стал коммерчески доступным в 2006 году. [7]
Большая часть ранней работы с MRAM была проделана Motorola, которая выделила свой бизнес по производству полупроводников в 2004 году, создав Freescale Semiconductor в 2008 году [8], которая в конечном итоге выделила бизнес MRAM под названием Everspin Technologies. [9]
В 2008 году Everspin анонсировала пакеты BGA для своего семейства продуктов MRAM [10], которые будут поддерживать плотность от 256 Кбайт до 4 Мбайт. [11] В следующем году, в 2009 году, Everspin выпустила семейство продуктов SPI MRAM первого поколения [12] и начала поставки первых образцов встроенных MRAM совместно с GlobalFoundries . К 2010 году Everspin начала наращивать производство и продала свой первый миллион MRAM. В том же году была завершена квалификация первой в отрасли встроенной памяти MRAM, и была выпущена плотность 16 Мбайт [13] [14] .
В связи с наращиванием производства Everspin поставила свой четырехмиллионный автономный MRAM [15] и свой двухмиллионный встроенный MRAM к 2011 году. ST-MRAM объемом 64 Мб, который был произведен по 90-нм техпроцессу [16], появился в 2012 году.
В 2014 году Everspin сотрудничал с GlobalFoundries для производства плоских и перпендикулярных MTJ ST-MRAM на пластинах 300 мм с использованием узловых процессов 40 и 28 нм. [17]
К 2016 году Everspin объявила, что отправляет клиентам образцы первой в отрасли 256-мегабайтной памяти ST-MRAM [18], GlobalFoundries объявила о 22-нм встроенной памяти MRAM совместно с Everspin [19], а Everspin вышла на IPO в конце года. 7 октября. [20]
В 2017 году Everspin расширил поддержку MRAM для FPGA, добавив совместимость с DDR3 и DDR4 в свои продукты ST-MRAM, сделав их совместимыми с контроллером памяти Xilinx UltraScale FPGA. [21] 1 сентября 2017 года Кевин Конли был назначен генеральным директором и президентом Everspin. Конли был бывшим техническим директором SanDisk и привносит в компанию опыт корпоративных систем хранения данных. [ необходима цитата ]
В 2018 году Everspin нарастила объемы производства своей 256-мегабайтной STT-MRAM и в декабре отгрузила своим клиентам первые образцы STT-MRAM 1 Гбайт. [ необходима цитата ]
В 2019 году Everspin начала предварительное производство своей 1 ГБ STT-MRAM в июне и объявила о расширении экосистемы проектирования, чтобы позволить разработчикам систем реализовать продукт ST-DDR4 1 ГБ в своих проектах. [ необходима цитата ]
Технология
MRAM использует магнетизм электронного спина для обеспечения быстрой и долговечной энергонезависимой памяти . MRAM хранит информацию в магнитном материале, который интегрирован с кремниевой схемой, чтобы обеспечить скорость RAM с энергонезависимостью Flash . [22]
Компания Everspin со штаб-квартирой в Чандлере, штат Аризона , владеет и управляет производственной линией для внутренней обработки магнитных пластин с использованием стандартных КМОП- пластин от литейных заводов. [ необходима цитата ] Текущие продукты MRAM Everspin основаны на узлах технологического процесса 180 нм , 130 нм , 40 нм и 28 нм и промышленных стандартных пакетах. [ необходима цитата ]
Продукты
Переключить MRAM
Память Toggle MRAM использует магнетизм электронного спина, позволяя хранить данные без нестабильности или износа. Toggle MRAM использует один транзистор и одну ячейку MTJ, чтобы обеспечить долговечную память высокой плотности. Из-за энергонезависимости Toggle MRAM данные, хранящиеся в этой памяти, доступны в течение 20 лет при температуре (от -40 ° C до 150 ° C). MTJ состоит из фиксированного магнитного слоя, тонкого диэлектрического туннельного барьера и свободного магнитного слоя. Когда смещение применяется к MTJ Spin Toggle, электроны, поляризованные по спину магнитными слоями, «туннелируют» через диэлектрический барьер. Устройство MTJ имеет низкое сопротивление, когда магнитный момент свободного слоя параллелен фиксированному слою, и высокое сопротивление, когда момент свободного слоя ориентирован антипараллельно моменту фиксированного слоя. [ необходима цитата ]
Плотность производства от 128 КБ до 16 МБ; доступен в интерфейсах Parallel [23] и SPI; [24] Пакеты DFN, SOIC, BGA и TSOP2.
Передача вращения MRAM
Крутящий момент передачи спина - это тип памяти MRAM (STT-MRAM), построенный с перпендикулярным MTJ, который использует свойство крутящего момента передачи спина (манипулирование спином электронов с помощью поляризующего тока) для управления магнитным состоянием свободного слоя. для программирования или записи битов в массиве памяти. Конструкции перпендикулярных стеков MTJ от Everspin с высокой перпендикулярной магнитной анизотропией обеспечивают длительное хранение данных, малый размер ячейки, высокую плотность, высокую долговечность и низкое энергопотребление. STT-MRAM имеет более низкую энергию переключения по сравнению с Toggle MRAM и может достигать более высокой плотности. Продукты STT-MRAM от Everspin совместимы со стандартными интерфейсами JEDEC для DDR3 и DDR4 (с некоторыми модификациями, необходимыми для технологии MRAM). В этом режиме продукт DDR3 может действовать как постоянная (энергонезависимая) DRAM и не требовать обновления, [25] в то время как продукт DDR4 имеет режим самообновления в состоянии ожидания. [26] Устройства STT-MRAM, совместимые с DDR4, с плотностью 1 Гбайт, начали раннюю выборку для клиентов в начале августа 2017 года. [27] В июне 2019 года STT-MRAM 1 Гбайт поступил в пилотное производство. [28]
Ускорители хранения nvNITRO
Everspin разработала продукты nvNITRO для удовлетворения требований к хранению данных, которые обычно обслуживаются продуктами NVMe . Существует два разных форм-фактора: HHHL (PCIe Gen3 x8) и U.2. Сегодня эти устройства могут хранить до 1 ГБ данных, при этом планируется увеличение емкости по мере увеличения плотности MRAM со временем. Продукты nvNITRO могут удовлетворить требования как к NVMe 1.1, так и к блочным хранилищам. Поскольку эти продукты построены на MRAM, они не требуют резервного питания от обычных магнитных запоминающих устройств для защиты данных в полете. Everspin официально выпустил первую версию nvNITRO в августе 2017 года, основанную на 256 МБ ST-MRAM (емкость 1 ГБ и 2 ГБ). Будущие версии будут основаны на грядущих плотностях ST-MRAM 1 Гб, выборка которых началась недавно. [29] SMART Modular Technologies стала технологическим партнером nvNITRO и будет продавать ускорители хранения nvNITRO под своей торговой маркой. [30] [ нужен лучший источник ]
Встроенная MRAM
Everspin сотрудничает с GlobalFoundries для интеграции MRAM в стандартную технологию CMOS, что позволяет неразрушающим образом интегрировать ее в логические схемы CMOS. Встроенная MRAM может заменить встроенную флэш-память, DRAM или SRAM в любой конструкции CMOS, обеспечивая аналогичные объемы памяти с энергонезависимостью. Встроенная MRAM может быть интегрирована в 65 нм, 40 нм, 28 нм, а теперь и в процесс GlobalFoundries 22FDX, который составляет 22 нм и использует полностью обедненный кремний на изоляторе (FD-SOI). [31]
Рекомендации
- ^ https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2007/index.html
- ↑ Л. Бергер (октябрь 1996 г.). «Излучение спиновых волн магнитной многослойной оболочкой, через которую проходит ток». Physical Review B . 54 (13): 9353–9358. DOI : 10.1103 / PhysRevB.54.9353 . PMID 9984672 .
- ^ JC Slonczewski (октябрь 1996 г.). «Текущее возбуждение магнитных многослойных слоев». Журнал магнетизма и магнитных материалов . 159 (1-2): L1 – L7. DOI : 10.1016 / 0304-8853 (96) 00062-5 .
- ^ Наджи, Питер К. (22 декабря 1998 г.). «Магниторезистивное запоминающее устройство высокой плотности с произвольной выборкой и способ его работы» .
- ^ NP Васильева (октябрь 2003), "Magnetic Random Access Memory Devices", автоматизация и дистанционное управление , 64 (9): 1369-1385, DOI : 10.1023 / A: 1026039700433 , S2CID 195291447
- ^ States6633498 Соединенные Штаты 6633498 , Энгель; Брэдли Н., Янески; Джейсон Аллен, Риццо; Николас Д., "Магниторезистивная оперативная память с уменьшенным полем переключения"
- ^ Дэвид Ламмерс (7 октября 2006 г.). «Дебют MRAM указывает на переход памяти» . EE Times.
- ^ «Freescale завершает спин-офф от Motorola» . EE Times Asia. 7 декабря 2004 г.
- ^ Майкл Дж. Де ла Мерсед (9 июня 2008 г.). «Производитель микросхем объявит о выделении блока памяти» . Нью-Йорк Таймс .
- ^ «Everspin - новые, меньшие по размеру и более дешевые продукты MRAM для потребительских приложений» . MRAM-info.com . 13 ноября 2008 г.
- ^ Марк Лапедус (13 ноября 2008 г.). «Дополнительный продукт Freescale MRAM выпускает новые устройства» . EE Times.
- ^ Р. Колин Джонсон (16 ноября 2009 г.). «Микросхемы MRAM серийно идут в смарт-счетчики» . EE Times.
- ^ Дэвид Маннерс (20 апреля 2010 г.). «Everspin запускает 16 Мбит MRAM, объем в июле» . Еженедельник электроники.
- ^ Рон Уилсон (19 апреля 2010 г.). «Everspin MRAM достигает 16 Мбит, рассчитывает на встроенное использование в SoC» . EDN. Архивировано из оригинального 21 января 2013 года .
- ^ Стейси Хиггинботэм (18 января 2012 г.). «Everspin переносит MRAM в Dell, LSI и другие компании» . ГигаОМ.
- ^ Чарли Демерджян (16 ноября 2012 г.). «Everspin делает ST-MRAM реальностью, LSI AIS 2012: энергонезависимая память со скоростями DDR3» . SemiAccurate.com.
- ^ «Технология Everspin ST-MRAM будет развернута на платформе GLOBALFOUNDRIES 22FDX eMRAM | Everspin» . www.everspin.com . Проверено 21 июня 2017 .
- ^ "Everspin 256 МБ ST-MRAM с перпендикулярной выборкой MTJ" . Everspin.com . 3 августа 2016 г.
- ^ Мерритт, Рик (15 сентября 2016 г.). «GF представляет 7 нм, встроенный MRAM» . EE Times .
- ^ Крис Меллор (10 октября 2016 г.). «Пятничное IPO Everspin становится популярным: умеренное количество шампанского на всех этапах» . theregister.co.uk . Проверено 10 октября 2010 года .
- ^ «Everspin расширяет экосистему MRAM с помощью ПЛИС Xilinx» . Everspin.com . 8 марта 2017 года.
- ^ Апальков, Д .; Dieny, B .; Слотер, JM (октябрь 2016 г.). «Магниторезистивная оперативная память» (PDF) . Труды IEEE . 104 (10): 1796–1830. DOI : 10,1109 / jproc.2016.2590142 . ISSN 0018-9219 . S2CID 33554287 .
- ^ https://www.everspin.com/parallel-interface-mram
- ^ https://www.everspin.com/serial-peripheral-interface
- ^ Таблица данных Everspin EMD3D256M08BS1 / EMD3D256M16BS1.
- ^ Таблица данных Everspin EMD4E001GAS2.
- ^ «Everspin объявляет об отборе первого в мире 1-гигабитного продукта MRAM | Everspin» . www.everspin.com . Проверено 9 августа 2017 .
- ^ https://investor.everspin.com/news-releases/news-release-details/everspin-enters-pilot-production-phase-worlds-first-28-nm-1-gb
- ^ «Everspin объявляет о выпуске в производство 1- и 2-гигабайтных твердотельных накопителей nvNITRO NVMe | Everspin» . www.everspin.com . Проверено 9 августа 2017 .
- ^ «Карта SMART MRAM NVM Express PCIe» . smartm.com . Проверено 18 декабря 2017 .
- ^ «GLOBALFOUNDRIES запускает встроенный MRAM на платформе 22FDX» . globalfoundries.com . 15 сентября 2016 г.
Внешние ссылки
- Официальный сайт Everspin