低功耗自旋电子器件技术路线及展望

作者：白月; 殷加亮; 郭宗夏; 曹凯华^*; 赵巍胜^*

来源：微纳电子与智能制造, 2021, 3(01): 104-128.

DOI：10.19816/j.cnki.10-1594/tn.2021.01.104

• 磁随机存储器
• 自旋转移矩
• 自旋轨道矩
• 存算一体

在大数据时代,传统冯·诺依曼架构在面对海量数据时出现了存储和功耗瓶颈。随着非易失存储器的快速发展,高写入速度、低功耗的磁随机存储器(MRAM)为"存算一体"架构的实现带来了新的曙光。系统地提出了自旋电子器件及其电路结构的技术发展路线,首先介绍已经商业化的Toggle型磁随机存储器(Toggle-MRAM)和自旋转移矩磁随机存储器(STT-MRAM)的基本结构和关键技术;然后介绍自旋轨道矩磁随机存储器(SOT-MRAM)关于无外磁场辅助翻转的重要技术突破;最后总结基于磁隧道结以及新型自旋电子器件的"存算一体"架构和相关应用,并对低功耗计算做出展望。

• 单位
  北京航空航天大学