Everspin Technologies - Everspin Technologies

Everspin Technologies
Публичная компания
Торгуется какNASDAQ: MRAM
Индекс Russell Microcap компонент
ПромышленностьПолупроводники
Основан2008
Штаб-квартираЧендлер, Аризона, Соединенные Штаты Америки
Обслуживаемая площадь
Мировой
Ключевые люди
Кевин Конли, президент и генеральный директор Everspin
ТоварыПамять MRAM, продукты энергонезависимой памяти
Интернет сайтeverspin.com

Everspin Technologies общественный полупроводник компания со штаб-квартирой в Чендлер, Аризона, Соединенные Штаты. Он разрабатывает и производит дискретное магниторезистивное ОЗУ или магниторезистивная память 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.

MRAM имеет характеристики, близкие к статическая оперативная память (SRAM), в то же время имея постоянную энергонезависимую память, 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 постоянство, производительность, долговечность и надежность.

История

Путь к MRAM начался в 1984 году, когда GMR эффект был обнаружен Альберт Ферт и Петер Грюнберг.[1] Двенадцать лет спустя, в 1996 году, крутящий момент передачи вращения предлагается,[2][3] позволяя магнитный туннельный переход или же спиновой клапан быть модифицированным спин-поляризованным током. На этой точке, Motorola начали свои MRAM исследование, которое привело к их первому MTJ в 1998 году.[4] Год спустя, в 1999 году, Motorola разработала 256 КБ MRAM Тестовый чип[5] Это позволило начать работу по созданию технологии MRAM, после чего в 2002 году компании Motorola был выдан патент на Toggle.[6] Первый в отрасли продукт MRAM (4 МБ) поступил в продажу в 2006 году.[7]

Большая часть ранних работ с MRAM была сделана Motorola, которая выделила свой бизнес по производству полупроводников в 2004 году, создав Freescale Semiconductor в 2008,[8] которая в конечном итоге выделила бизнес MRAM под названием Everspin Technologies.[9]

В 2008 году Everspin объявил BGA пакеты для своего семейства продуктов MRAM[10] который поддерживает плотности от 256 Кбайт до 4 Мбайт.[11] В следующем году, в 2009 году, Everspin выпустила семейство продуктов SPI MRAM первого поколения.[12] и начали поставки первых образцов встроенных MRAM вместе 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 с плотностью 16 Мб.[13][14] был освобожден.

С увеличением производства Everspin отгрузила свой четырехмиллионный автономный модуль MRAM.[15] и его двухмиллионный встроенный MRAM к 2011 году. ST-MRAM объемом 64 МБ, который был произведен по 90-нм техпроцессу.[16] произошло в 2012 году.

В 2014 году Everspin стал партнером GlobalFoundries для изготовления 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 выпуске 22-нм встроенной памяти MRAM совместно с Everspin,[19] и Everspin вышли на IPO позже в том же году, 7 октября.[20]

В 2017 году Everspin расширил поддержку MRAM для FPGA, обеспечив совместимость с DDR3 и DDR4 в своих продуктах 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.[нужна цитата ]

В 2018 году Everspin нарастила объемы производства своего 256-мегабайтного STT-MRAM и в декабре отгрузила своим клиентам первые образцы STT-MRAM 1 Гбайт.[нужна 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.[нужна цитата ]

Технологии

MRAM использует магнетизм спин электрона обеспечить быстрый и прочный энергонезависимая память. MRAM хранит информацию в магнитный материал, который интегрирован с кремний схема для обеспечения скорости баран с энергонезависимостью Вспышка.[22]

Со штаб-квартирой в Чендлер, Аризона, Everspin владеет и управляет производственной линией для своих магнитных оконечных устройств. вафля обработка, используя стандартные CMOS вафли литейные.[нужна цитата ] Текущие продукты MRAM Everspin основаны на 180-нм, 130-нм, 40 нм, и 28-нм технологические узлы и промышленные стандартные пакеты.[нужна цитата ]

Товары

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.[нужна цитата ]

Плотность производства от 128 КБ до 16 МБ; доступно в параллельном режиме [23]и интерфейсы SPI;[24] Корпуса DFN, SOIC, BGA и TSOP2

Момент передачи 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 перпендикулярного MTJ стека Everspin с высокой перпендикулярной магнитной анизотропией обеспечивают длительное хранение данных, малый размер ячейки, высокую плотность, высокую долговечность и низкое энергопотребление. STT-MRAM имеет нижнюю переключение энергии 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 требует 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 началось опытное производство STT-MRAM 1 Гбайт. [28]

Ускорители хранения nvNITRO

Everspin разработала продукты nvNITRO для удовлетворения требований к хранению, которые обычно обслуживаются NVMe товары. 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 основе MRAM, им не требуется резервная батарея, как в обычных магнитных накопителях, 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 заключил партнерское соглашение 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

  1. ^ https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2007/index.html
  2. ^ Л. Бергер (октябрь 1996 г.). «Излучение спиновых волн магнитной многослойной оболочкой, через которую проходит ток». Физический обзор B. 54 (13): 9353–9358. Дои:10.1103 / PhysRevB.54.9353. PMID  9984672.
  3. ^ J.C. Slonczewski (октябрь 1996 г.). «Текущее возбуждение магнитных многослойных слоев». Журнал магнетизма и магнитных материалов. 159 (1–2): L1 – L7. Дои:10.1016/0304-8853(96)00062-5.
  4. ^ Наджи, Питер К. (22 декабря 1998 г.). «Магниторезистивное запоминающее устройство высокой плотности с произвольным доступом и способ его работы».
  5. ^ Н.П. Васильева (октябрь 2003 г.), "Магнитные устройства оперативной памяти", Автоматизация и дистанционное управление, 64 (9): 1369–1385, Дои:10.1023 / А: 1026039700433, S2CID  195291447
  6. ^ Штаты 6633498 Соединенные Штаты 6633498, Энгель; Брэдли Н., Янески; Джейсон Аллен, Риццо; Николас Д., "Магниторезистивная оперативная память с уменьшенным полем переключения" 
  7. ^ Дэвид Ламмерс (7 октября 2006 г.). "Дебют MRAM указывает на переход памяти". EE Times.
  8. ^ «Freescale завершает спин-офф от Motorola». EE Times Asia. 7 декабря 2004 г.
  9. ^ Майкл Дж. Де ла Мерсед (9 июня 2008 г.). «Производитель микросхем объявит о выделении блока памяти». Нью-Йорк Таймс.
  10. ^ «Everspin - новые, меньшие по размеру и более дешевые продукты MRAM для потребительских приложений». MRAM-info.com. 13 ноября 2008 г.
  11. ^ Марк Лапедус (13 ноября 2008 г.). «Дополнительный продукт Freescale MRAM выпускает новые устройства». EE Times.
  12. ^ Р. Колин Джонсон (16 ноября 2009 г.). «Микросхемы MRAM идут серийно в смарт-счетчики». EE Times.
  13. ^ Дэвид Маннерс (20 апреля 2010 г.). "Everspin запускает 16 Мбит MRAM, объем в июле". Еженедельник электроники.
  14. ^ Рон Уилсон (19 апреля 2010 г.). «Everspin MRAM достигает 16 Мбит, рассчитывает на встроенное использование в SoC». EDN. Архивировано из оригинал 21 января 2013 г.
  15. ^ Стейси Хиггинботэм (18 января 2012 г.). «Everspin переносит MRAM в Dell, LSI и другие компании». ГигаОМ.
  16. ^ Чарли Демерджян (16 ноября 2012 г.). «Everspin делает ST-MRAM реальностью, LSI AIS 2012: энергонезависимая память со скоростью DDR3». SemiAccurate.com.
  17. ^ «Технология Everspin ST-MRAM будет развернута на платформе GLOBALFOUNDRIES 22FDX eMRAM | Everspin». www.everspin.com. Получено 2017-06-21.
  18. ^ "Everspin 256 МБ ST-MRAM с перпендикулярной выборкой MTJ". Everspin.com. 3 августа 2016 г.
  19. ^ Мерритт, Рик (15 сентября 2016 г.). "GF представляет 7 нм, встроенный MRAM". EE Times.
  20. ^ Крис Меллор (10 октября 2016 г.). «Пятничное IPO Everspin становится популярным: умеренное количество шампанского повсюду». theregister.co.uk. Получено 10 октября, 2010.
  21. ^ «Everspin расширяет экосистему MRAM с помощью ПЛИС Xilinx». Everspin.com. 8 марта 2017 года.
  22. ^ Апальков, Д .; Dieny, B .; Слотер, Дж. М. (октябрь 2016 г.). «Магниторезистивная оперативная память» (PDF). Труды IEEE. 104 (10): 1796–1830. Дои:10.1109 / jproc.2016.2590142. ISSN  0018-9219. S2CID  33554287.
  23. ^ https://www.everspin.com/parallel-interface-mram
  24. ^ https://www.everspin.com/serial-peripheral-interface
  25. ^ Лист данных Everspin EMD3D256M08BS1 / EMD3D256M16BS1.
  26. ^ Лист данных Everspin EMD4E001GAS2.
  27. ^ «Everspin объявляет о выпуске первого в мире 1-гигабитного продукта MRAM | Everspin». www.everspin.com. Получено 2017-08-09.
  28. ^ https://investor.everspin.com/news-releases/news-release-details/everspin-enters-pilot-production-phase-worlds-first-28-nm-1-gb
  29. ^ «Everspin объявляет о выпуске в производство 1 и 2 гигабайтных твердотельных накопителей nvNITRO NVMe | Everspin». www.everspin.com. Получено 2017-08-09.
  30. ^ «Карта SMART MRAM NVM Express PCIe». smartm.com. Получено 2017-12-18.
  31. ^ «GLOBALFOUNDRIES запускает встроенный MRAM на платформе 22FDX». globalfoundries.com. 15 сентября 2016 г.

внешняя ссылка