2018年12月31日
由Tetsuo Endoh教授领导日本东北大学研究小组成功开发出了128mb密度的自旋转矩磁阻随机存取存储器(STT-MRAM)，该存储器的写入速度为14ns，可用于人工智能(AI)和物联网(IOT)的高速缓存等嵌入式存储器应用。
(a) 128mb密度STT-MRAM模型图像。(b)写速度与电源电压的Shmoo图，它显示了在每一个速度和电压的色阶下测量的操作比特率。(图片来源:日本东北大学)
STT-MRAM具有世界上最快的嵌入式内存写入速度和超过100mb的密度，将为大规模生产大容量STT-MRAM提供新的机会。
STT-MRAM可以高速运行，仅消耗最小功率，因为它旨在即使电源关闭时也能保持数据。由于这些功能，STT-MRAM为许多应用程序的最先进技术吸引了大量的关注，如主内存，嵌入式内存和逻辑。根据三个大半导体制造厂，风险大规模生产将于2018年开始。
由于存储器是手持设备，计算机系统和存储的关键部分，其可靠性和性能对于绿色能源解决方案非常重要。
目前STT-MRAM的容量范围是8-40 Mb。然而，STT-MRAM可以通过增加内存密度而变得更实用。在创新集成电子系统中心(CIES)，研究小组通过将磁隧道结(MTJs)与CMOS结合，彻底创造出STT-MRAM，提高了STT-MRAM的存储密度。这将大大降低嵌入式内存(如eFlash内存和缓存)的功耗。
为了使mtj小型化，进行了一系列的工艺开发。为了减小更高密度STT-MRAM所需的内存尺寸，MTJs直接通过孔洞形成。孔洞是一种微小的开口，能够在半导体器件的不同层之间形成导电连接。研究组利用缩小后的存储器单元成功开发出了128mb密度的STT-MRAM，并制作了芯片。
研究小组确定了芯片内部子阵列的写入速度。因此，在只有1.2 V的低电源电压下，实现了14ns的高速工作。这是迄今为止在密度超过100mb的STT-MRAM芯片中最快的写入速度。
该研究结果在12月5日举行的2018年国际电子设备会议上提出th2018年，在美国旧金山。
STT-MRAM研发计划是杰斯·加基金和CIE联盟的行业学术合作，支持这项研究。