磁耦合与密度对 STT-MRAM 性能的影响
新兴技术
2020-11-24 v1
摘要
作为 MRAM 的一种独特机制，在设计存储阵列时需考虑磁耦合。本文对 STT-MRAM 的细胞内与细胞间磁耦合进行解析建模，并研究其对作为 STT-MRAM 数据存储单元的 MTJ 器件写入性能和保持性的影响。我们给出了直径从 35 nm 到 175 nm 的 MTJ 器件的磁测量数据，并用于校准细胞内磁耦合模型。随后，将该模型外推以研究存储阵列中的细胞间磁耦合。我们提出细胞间磁耦合因子 Psi 以表示耦合强度。仿真结果表明，在磁耦合对器件性能影响可忽略的约束下，Psi=2% 使阵列密度最大化。更高的阵列密度显示出平均开关时间的显著变化，尤其在低开关电压下由细胞间磁耦合引起，且取决于单元邻域中的数据模式。我们还观察到在细胞间磁耦合影响下数据保持时间有轻微退化。
引用
@article{arxiv.2011.11349,
title = {Impact of Magnetic Coupling and Density on STT-MRAM Performance},
author = {Lizhou Wu and Siddharth Rao and Mottaqiallah Taouil and Erik Jan Marinissen and Gouri Sankar Kar and Said Hamdioui},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.11349},
year = {2020}
}