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“永久性存儲器”通常是指駐留在存儲器總線上的高性能，可字節尋址的非易失性存儲設備。MRAM（磁性只讀存儲器）和 FRAM（鐵電 RAM）都具有相似的性能優勢：低電壓運行，長壽命和極高的速度。它們以不同的方式實現這些目標，盡管在每種情況下，創新的材料技術都是性能突破的背后。由摩托羅拉和 IBM 率先開發的 MRAM，通過將某些奇異材料暴露在磁場中而產生的數據位，隨著存儲單元中電阻變化而存儲。FRAM 由總部位于美國科羅拉多州科羅拉多斯普林斯的 Ramtron 開發，并已獲得富士通，日立，德州儀器和東芝的許可，與 MRAM 顯著不同：它在鐵電材料中將位存儲為固定電位（電壓）。
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MRAM
MRAM 或磁性隨機存取存儲器使用具有鐵磁性材料的磁性“狀態”的 1 晶體管–1 磁性隧道結（1T-1MTJ）體系結構作為數據存儲元素。由于 MRAM 使用磁性狀態進行存儲（而不是隨時間推移而“泄漏”的電荷），因此 MRAM 提供了相當長的數據保留時間（+20 年）和無限的耐用性。切換磁極化（寫入周期）是在電磁隧道結（MTJ）上方和下方的導線中產生脈沖電流的結果（見圖 1）。電流脈沖產生的相關 H 場改變了鐵磁材料自由層的極化，這種磁開關不需要原子或電子的位移，這意味著沒有與 MRAM 相關的磨損機制。自由層相對于固定層的磁矩改變了 MTJ 的阻抗（見圖 2）。阻抗的這種變化表示數據的狀態（“1”或“0”）。通過測量 MTJ 的阻抗來實現傳感（讀取周期）（圖 3）。MRAM 器件中的讀取周期是非破壞性的，并且相對較快（35ns）。讀取操作是通過在 MTJ 兩端施加非常低的電壓來完成的，從而在部件壽命內支持無限的操作。
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