MRAM与FRAM铁电存储器的区别

　　在非易失性存储器选型中，MRAM（磁性随机存取存储器）与FRAM（铁电随机存取存储器）常被并列比较。两者都支持字节级写入、断电保存，写入前无需擦除，但存储机理不同，耐久性、温度适应性也因此分道。

 

　　一、存储机理

 

　　MRAM采用1T-1MTJ结构，以磁性隧道结中自由层与固定层磁矩的相对取向表示"1"与"0"，读取时测量隧穿磁阻的变化。磁矩翻转只改变自旋方向，不涉及原子迁移。FRAM为1T-1FC结构，依靠铁电薄膜（多为PZT）中Ti⁴⁺离子在氧八面体内位移形成的极化方向记录数据，写入本质是一次电场驱动的离子位移。

 

　　二、耐久性

 

　　MRAM写入过程没有原子或电子的位移，因而不存在本征磨损机制，访问寿命可达10¹⁶次。FRAM的偶极子反复翻转会引发疲劳，自由电荷与离子缺陷逐步累积，加之铁电偶极子与氢的键合作用，可写入次数通常低一个量级以上。

 

　　三、数据保持

 

　　FRAM的磁滞行为存在固有不对称：底电极承受的热预算高于顶电极，形成优选取向，长期使用后编程电压难以再将偶极子拉出该取向，存储单元可能被锁定。读操作中电压在寄生电容与铁电电容间分压，信号裕度随访问次数衰减。环境温度超过85℃时自由电荷积聚加快，出现烙印。MRAM已在125℃条件下验证20年数据保持能力。

 

　　四、选型参考

 

　　高频写入、宽温、长寿命记录的场景，如电力监测、车载黑匣子、工业数据记录，更适合MRAM；FRAM在低功耗、中等写入频率的计量仪表中仍有成本与生态优势。实际选型应以写入频次、工作温度和寿命要求作为首要约束。如需进一步了解产品数据或样品申请，请联系英尚微电子获取专业服务。

本文关键词：MRAM
 

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