Infineon Technologies AG und IBM haben zu Demonstrationszwecken den weltweit ersten 16-Mbit-MRAM (Magnetoresistive Random Access Memory) vorgestellt. Dieser neue nichtflüchtige MRAM-Speicherchip weist die derzeit höchste Speicherdichte für diese Technologie auf und zeigt, dass MRAM das Potenzial hat, ein universeller Speicher für leistungsfähige Computer und mobile Applikationen zu werden.


Die Produktdemonstration des 16-Mbit-MRAMs wurde auf Basis einer 0,18-µm-Logik-Prozesstechnologie realisiert. Sie verwendet 1-Transistor-1-Magnetic-Tunnel-Junction-(1T1MTJ)-Zellen und verfügt über eine SRAM-ähnliche Schnittstelle. Diese ist in mobilen und tragbaren Anwendungen weit verbreitet und ideal geeignet für den Betrieb des MRAM-Cores. Der Chip arbeitet mit Zugriffs- und Zykluszeiten von 30 ns bis 40 ns. Im Vergleich zu den bisher angekündigten Multi-Mbit-MRAMs besitzt der neue MRAM-Chip von Infineon die bisher höchste Speicherkapazität (16 Mbit) und eine Zellengröße von nur 1,42 µm x 1,42 µm. Der in einem 48-poligen BGA untergebrachte Chip benötigt 2,3 bis 3,3 V und arbeitet intern mit 1,8 V.


Das Multi-Mbit-MRAM-Design verwendet auch eine neue „bootstrapped“ Treiberschaltung zum Schreiben der Daten und mehrere Designmerkmale zur Reduzierung des Standby-Stroms. Das Chipdesign basiert auf einer 1T1MTJ-MRAM-Zelle mit drei Metalllagen: „Ground Mesh“, „Write Word Line“ (WWL) und „Bit Line“ (BL). Nur drei MRAM-spezifische Level (VA, MA, MTJ) sind über die CMOS-Basis-Technologie mit drei Kupferlagen hinaus erforderlich. Das niederohmige Ground-Mesh ermöglicht große ununterbrochene Arrays. Der Chip besteht aus zwei 8-Mbit-Einheiten, die jeweils in 64 128-Kbit-Blöcke aufgeteilt sind. Jeder 128-Kbit-Block enthält ein einzelnes Array und damit verbundene Schaltungen.(jj)


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