게시 및 게시 날짜 : 2017/07/12

실시간 바카라 사이트 쓰기 시스템 자기 메모리는 쓰기 오류율을 크게 줄입니다

-초 전력 실시간 바카라 사이트 쓰기 유형의 비 휘발성 자기 메모리의 개발-

포인트

  • 실시간 바카라 사이트 쓰기 방법을 사용하여 비 휘발성 자기 메모리의 쓰기 쓰기 오류율 감소 기존 방법의 1/200
  • 한 가지 오류 수정 (확인)으로 실용 쓰기 오류율을 달성 할 수 있습니다
  • 높은 신뢰성과 초 전력 소비를 결합한 실시간 바카라 사이트 쓰기 자기 메모리 실현 도로


요약

바카라 커뮤니티 [Nakabachi Ryoji의 회장] (이하 AIST ") Spintronics Research Center [Research Center Director Yuasa Shinji] 전압 스핀 트로 닉스 팀 Shiota Yoichi (현재 과학 대학원, 교토 대학교, Kyoto University, 및 Nozaki Takayuki의 보조 교수, 및,이 연구원, 그리고, Nozaki Team) 전압 쓰기 (실시간 바카라 사이트 토크 MRAM)쓰기 오류를 크게 줄이는 기술을 개발했습니다

매우 얇은 금속 자석 층 (메모리 레이어)자기 터널 접합 요소 (MTJ 요소)약 나노 초 정도의 매우 짧은 기간 동안 실시간 바카라 사이트 펄스에 적용됩니다자화 반전를 유도 할 수 있습니다 이번에는 메모리 층의 자기 특성을 최적화하고실시간 바카라 사이트 자기 이방성 조절 효율and열 난기류 저항δ 0현재까지의 쓰기 오류율 향상 (10-2~ 10-3)에서 2 배 이상의 크기 (2 × 10-5) 이것은 한 번에 발생할 것입니다오류 수정 (확인)실제 쓰기 오류율을 달성 할 수 있습니다 실시간 바카라 사이트 쓰기 방법은 원칙적으로 전류가 필요하지 않으므로 현재MRAM의 주류 필기 방법과 비교하여 전력 소비가 크게 줄어 듭니다 이 성과는 높은 신뢰성과 고속으로 초 저장 전력 소비 실시간 바카라 사이트 토크 MRAM의 연구 개발을 가속화 할 것으로 예상됩니다

이 업적에 대한 세부 사항은 2017 년 7 월 13 일 (미국의 현지 시간)에 제공됩니다응용 물리학 편지에서 온라인으로 게시 됨

펄스 실시간 바카라 사이트 강도에 대한 쓰기 오류 속도의 종속성 다이어그램
쓰기 오류율의 펄스 실시간 바카라 사이트 강도 의존성
2x10 단일 펄스에 오류 쓰기-5로 축소되었습니다 (블루 스타)


개발의 사회적 배경

초소형 사회의 출현으로 IT 장비의 전력 소비를 줄이는 것이 긴급한 문제가되었습니다 예를 들어, 모바일 IT 장치에서 CPU 및 메모리의 전력 소비는 총 전력 소비의 30-40%를 차지하며, 충전 응력을 줄이려면 전력 소비의 추가 감소가 필요합니다 한 가지 방법은 비 휘발성 전자 장치를 개발하는 것입니다 Spintronics 필드에서, 자석 자화의 비 휘발성 기능을 사용하여 제로 대기 전력을 갖는 비 휘발성 메모리 MRAM의 개발이 수행되고 있습니다 그러나 현재 글로벌 규모로 제품 개발을 진행하고있는 MRAM은 현재의 필기 방법을 사용하며 전류에 의해 생성 된 열에 의해 발생하는 불필요한 전력 소비는 구동 전력을 줄이는 데 장애가된다

반면, 실시간 바카라 사이트 토크 MRAM은 초 전력 소비의 특성을 가지고 있으며, 이는 나노초 순서대로 전류의 고속 작동이 필요하지 않으며 높은 반복 작동 저항을 필요로하지 않습니다 따라서 차세대 MRAM이 될 것으로 예상되지만 쓰기 오류율을 줄이는 것은 어려운 일이되었습니다 반복적으로 검증함으로써 쓰기 오류율을 줄일 수 있지만, 더 높은 신뢰성과 더 빠른 속도를 달성하려면 단일 펄스로 인해 쓰기 오류율을 줄여야합니다

연구 기록

AIST는 Spintronics 분야에서 세계적 수준의 연구 및 개발을 수행하고 있습니다 이러한 축적을 활용하여 우리는 실시간 바카라 사이트 토크 MRAM의 연구 및 개발을 연구하고 있습니다 국립 대학교 기업인 오사카 대학교 (Osaka University)의 기본 공학 대학원의 스즈키 요시 시시 (Suzuki Yoshishige) 교수와 협력하여, 우리는 여러 원자 층의 두께가있는 얇은 금속 자석 필름에 실시간 바카라 사이트을 적용하여 지시 될 가능성이있는 자화 방향을 제어합니다 (자기 이방성)실시간 바카라 사이트 자기 이방성 제어우리는 기술 개발을 위해 노력하고 있습니다 (2012 년 5 월 1 일에 AIST 언론의 애니메이션등) 이 방법을 사용하여 새로운 자화 반전 제어 방법과 단일 펄스를 사용한 4 × 10-3실현 (Aisotech Press 발표 2015 년 12 월 10 일) 또한 펄스 실시간 바카라 사이트 파형을 고안하여 쓰기 오류를 줄이고이 방법에 필요한 새로운 회로 (2016 년 12 월 5 일 AIST 및 기타 공지 사항) 검증을 반복하여 쓰기 오류율을 줄일 수 있지만 단일 펄스로 쓰기 오류율을 줄이는 것은 더 높은 신뢰성과 더 빠른 속도를 모두 달성하기 위해 매우 중요한 문제입니다

시뮬레이션에 따르면 실시간 바카라 사이트 토크 MRAM의 도전 과제 인 쓰기 오류율을 줄이기 위해 MTJ 요소의 메모리 층에 높은 열 방해 저항을 제공하고 취소하기에 충분한 실시간 바카라 사이트을 적용하는 것이 효과적입니다 그러나 지금까지 MTJ 요소는 열 난기류 저항성이 낮고 오류율 감소가 제한적입니다 따라서, 우리는 이제 메모리 레이어 역할을하는 초대형 금속 자석 층의 제조 공정을 개선했으며, 높은 열 난류 저항성 및 고실시간 바카라 사이트 자기 이방 변조 효율을 제공 할 수있는 메모리 층을 개발하고 단일 펄스를 사용하여 쓰기 오류율을 줄이기 위해 노력했습니다

이 연구 개발은 캐비닛 사무소의 "혁신적인 연구 및 개발 촉진 프로그램 (IMPACT)"Research and Development Program "장기 요금에 사용될 수있는 궁극적 인 Eco IT 장비의 실현"(프로그램 관리자 : Sahashi Masaji)의 일부로 수행되었으며 과학 연구를위한 과학 보조금 홍보를 위해 일본 사회에서 지원되었습니다

연구 컨텐츠

이 시간에 그림 1Perortoon 자화 유형MTJ 요소 및 실시간 바카라 사이트 쓰기 방법의 개략도를 보여줍니다 기본 구조는 메모리 층, 절연 층 및 자화 고정 층이며, 메모리 층의 철-코발트 합금은 실시간 바카라 사이트에 따라 자기 이방성을 제어하므로 몇 가지 원자 층에서 매우 얇습니다 이 요소의 자화가 실시간 바카라 사이트이 적용되는 동안 만 회전하기 때문에 실시간 바카라 사이트이 절반으로 회전하면 회전이 중지되고 자화가 반전되고 메모리에 쓰기가 수행됩니다

펄스 실시간 바카라 사이트으로 인한 자화 반전의 개략도
그림 1 펄스 실시간 바카라 사이트으로 인한 자화 반전의 개략도

이번에는 기록 층에서 철-코발트 합금의 조성 비 및 열처리 온도를 최적화 하였다 도 2에 도시 된 바와 같이, 철 코발트 합금의 코발트 조성은 31at%, 최대 값은 250 ° C에서 열처리 된 시점입니다Perortic 자기 이방성 에너지| 자기 이방성 조절 효율을 얻었다 결과적으로 열 저항이 높습니다δ0| 기존 장치의 14 배이며, 실시간 바카라 사이트으로 인한 자화 반전, 즉 쓰기가 달성됩니다

열처리 온도 수직 자기 이방성 에너지 및 실시간 바카라 사이트 자기 이방성 변조 효율의 다양한 조성물의 철분 코발트 합금의 의존성 의존성
그림 2 : 다양한 조성물의 철분 코발트 합금의 수직 자기 이방성 에너지 및 실시간 바카라 사이트 자기 이방성 변조 효율의 열처리 온도 의존성

다음으로, 자화 반전의 성공 또는 고장은 실시간 바카라 사이트으로 인한 작문 후 요소 저항의 변화로부터 결정되었으며, 이는 쓰기 오류율을 평가하기 위해 반복되었다 무화과 3은 쓰기 오류율과 실시간 바카라 사이트에 적용되는 시간 (실시간 바카라 사이트 펄스 폭) 사이의 관계를 보여줍니다 자화의 절반의 회전을 위해 실시간 바카라 사이트이 적용되면, 펄스 실시간 바카라 사이트 강도는 156V이며, 쓰기 오류율은 2 × 10-5(그림 3의 신호) 한편, 실시간 바카라 사이트 자기 이방성 조절 속도는 동일하며 열 난기류 저항이 높다δ0약 2/3가 평가되었고, 쓰기 오류율은 10-3플랫폼에 남아 있기 때문에 열 난기류 저항을 개선하는 것이 쓰기 오류율을 줄이는 열쇠라고 생각됩니다

이번에는 MTJ 요소의 메모리 계층의 특성이 이전에보고 된 값의 1/200으로 쓰기 오류율을 줄이기 위해 개선되었습니다 이것은 단일 검증을 실행하여 실제 쓰기 오류율의 대상입니다-10이 값은 기계에서 달성 할 수 있습니다 또한, 쓰기 시간은 다중 검증이 필요한 이전 요소보다 짧으므로 10 나노초 미만으로 쓰기가 발생할 수 있으며 높은 신뢰성과 고속으로 초 전력 소비 실시간 바카라 사이트 토크 MRAM에 적용될 것으로 예상됩니다

쓰기 오류율과 실시간 바카라 사이트에 적용되는 시간의 관계 다이어그램 (펄스 실시간 바카라 사이트 강도 = 156 V)
그림 3 쓰기 오류율과 실시간 바카라 사이트에 적용되는 시간의 관계 (펄스 실시간 바카라 사이트 강도 = 156 V)

미래 계획

쓰기 오류율을 더욱 줄이기 위해 새로운 재료를 개발하는 것 외에도 실제 장치에 대한 안정적인 글쓰기를 달성하기 위해 특성의 변화를 개선하고 실시간 바카라 사이트 토크 MRAM을위한 회로 기술 개발을 촉진합니다



용어집

◆ 실시간 바카라 사이트 토크 MRAM, MRAM
메모리 요소로서 자기 터널 접합 요소를 사용하는 비 휘발성 메모리를 MRAM이라고합니다 MRAM 저장 및 쓰기 방법에는 자기장을 사용하는 방법, 전류를 사용하는 방법 및 실시간 바카라 사이트을 사용하는 방법이 포함됩니다 현재 작문을위한 제품 개발 MRAM은 현재 전 세계적으로 진행 중입니다 반면, 실시간 바카라 사이트 토크 MRAM은 초고속 실시간 바카라 사이트 펄스를 사용하여 "0"및 "1"의 정보를 작성하는 데 사용됩니다 실시간 바카라 사이트 토크 MRAM은 여전히 기본 연구 단계에 있지만 원칙적으로는 매우 낮은 전력 소비를 가진 비 휘발성 메모리로서 잠재력을 가지고 있습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 쓰기 오류, 오류 수정 (확인)
일반적으로 메모리에 쓰면 특정 확률에 따라 쓰기 오류가 발생합니다 쓰기 오류가 발생할 확률을 쓰기 오류율이라고합니다 메모리의 실제 사용을 위해 응용 프로그램에 따라 쓰기 오류율이 10입니다-9~ 10-15정도까지 줄여야합니다 쓰기 오류율이 크면 쓰기 작업 직후 오류의 유무를 확인하여 유효 쓰기 오류율을 줄이고 오류가 발생하는 경우 다시 작성할 수 있습니다 이것을 오류 수정 (확인)이라고합니다 예를 들어, 쓰기 오류율은 10-5|하더라도, 3 번 확인을 수행하면 유효 쓰기 오류율은 10-15로 줄일 수 있습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 자기 터널 접합 요소 (MTJ 요소)
메모리 층, 절연 층 및 자화 고정 층으로 구성된 장치를 자기 터널 접합이라고합니다 이를 MTJ 요소라고도하며 영어 이름의 이니셜 (자기 터널 접합부)입니다 두 강자성 층의 자화 방향의 상대적 배열로 인해 MTJ 요소의 전기 저항이 변화하는 현상을 터널 자기 저항 효과 (TMR 효과)라고합니다 아래 다이어그램에서 볼 수 있듯이, 두 개의 자화가 병렬 일 때, 저항은 낮고, 두 개의 자화가 안티 파란 엘인 일 때, 저항은 높다 MRAM에서 각 자화 상태는 "0"및 "1"과 연관되어 1 비트 정보를 저장합니다[참조로 돌아 가기]
자기 터널 접합 요소의 설명 다이어그램 (MTJ 요소)
◆ 자화 반전
자기 터널 접합 요소의 자화 방향 (극에서 n 극으로의 방향)이 반전됩니다 자화 반전은 자기 메모리 MRAM에 정보를 작성하게합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 실시간 바카라 사이트 자기 이방성 조절 효율, 실시간 바카라 사이트 자기 이방성 제어
실시간 바카라 사이트이 약 몇 개의 원자 층의 두께를 가진 얇은 금속 자석 필름에 실시간 바카라 사이트을 적용 할 때, 자화가 선형으로 향할 가능성이있는 방향을 결정하는 자기 이방성이 선형 변화를 결정하는 자성 이방성 에너지의 변화의 양은 Voltate Modulation ansoTropy ansoTropy ansoTropy ansoTropy입니다 변조 효율이 높을수록 자화 역전은 낮은 실시간 바카라 사이트에서 발생하여 실시간 바카라 사이트 토크 MRAM의 중요한 성능 지표 중 하나입니다[참조로 돌아 가기]
◆ 열 난기류 저항δ 0
δ0=e/KBt(e: 자기 에너지 장벽 높이,KB: Boltzmann Constant,t: 절대 온도)로 표현할 수 있으며 열 에너지 교란에 대한 자기 메모리의 기록 보관 성능을 나타내는 색인입니다 10 년 이상의 기억 유지 시간을 달성하려면 60 이상의 열 저항이 필요합니다[참조로 돌아 가기]
◆ Peror-magnetic 유형, 수직 자기 이방성 에너지
자기화가 자석 박막의 필름 표면에 수직 인 방향으로 향하는 상태를 수직 자화라고합니다 자석이 작더라도 큰 열 난류 저항을 유지하여 큰 기가비트 클래스 메모리에 효과적인 것으로 간주됩니다 수직 방향으로 자화를 유지하는 자기 에너지는 수직 자기 이방성 에너지라고하며, 수직 자석 박막에서 자기 에너지 장벽의 높이는 수직 자기 이방성 에너지 및 자석 박막의 부피에 의해 결정됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ at %
원자 구성 비율 CO31fe69(at %)는 100 개의 원자 중 31 명이 CO로 구성되고 69 명은 Fe로 구성되어 있음을 의미합니다[참조로 돌아 가기]


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