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1.2.3 磁阻随机存储器（MRAM）

磁阻随机存储器是一种非挥发性的随机存储器，它有着静态随机存储器（SRAM）的高速的读写能力，也有动态随机存储器（DRAM）的高度集成，而且可以无限次数的是用[5]。磁阻随机存储器是基于隧道磁电阻效应来进行数据的存储的，原理和结构图如图1-3所示。磁阻随机存储器是由许多存储单元构成的，每个单元由一个磁隧道结和一个MOS管构成的。磁隧道结是由自由铁磁层、绝缘层和固定铁磁层构成，自由铁磁层的磁矩方向是有外界磁场决定的，而固定铁磁层的磁矩方向是一定的，不会随外界磁场的改变而改变。通过对其外加电场，当两层的铁磁层的磁矩方向平行时，隧穿层的散射很少会影响到电子，使其较大的可能穿过极薄的绝缘层，使存储单元呈现较低的阻值，可以对应二进制中的“0”。如果两个铁磁层的磁矩方向反向平行时，电子会受到很强烈的散射，从而使存储单元呈现出高阻态，对应二进制中的“1”。磁阻随机存储器就是靠着磁场方向的变化来存储数据的。

 MRAM的存储原理图

MRAM虽然具备高速度、抗辐射能力强和非易失性等优点，但其功耗较大和难以放缩影响了它的发展。目前，MRAM已经在军事、通信、数码产品上有了一定的应用。预计将来的运用的领域会更加广泛，也许我们在打开电脑时不需要等待了。来!自-优.尔,论:文+网www.youerw.com

1.2.4 相变随机存储器（PRAM）

相变随机存储器利用一种容易产生相变的材料（硫系化合物）为存储介质的非易失性存储器[6]。其构成结构如图1.2.4.1所示，中间的一层相变膜用来存储数据。相变随机存储器的工作原理是GST等硫属合金材料，通过受热导致材料发生非晶态和多晶态可互逆相的结构改变，由于非晶态和多晶态阻值有很大的区别，就可以实现二进制中的“0”和“1”，如图1.2.4.2所示。当施加的电流时间较短时，这可以让薄膜经过高温后能迅速冷却下来，导致原子来不及移动成为非晶态，表现为高阻态。当施加的电流时间过长，薄膜可以长时间处在高温中，原子有足够的时间来重新排列成为晶态，表现为低阻态。因为非晶相的高阻态和晶相的低阻态差异很大，所以很容易存储数据。