由GIA公司发布了一项磁阻随机存储（MRAM）的市场调查报告“磁阻 RAM (MRAM) - 全球市场轨迹和分析”，报告称，MRAM 的全球市场2020年约为 2.541 亿美元，预计到 2026 年将达到13 亿美元，期间以 32.1% 的复合年增长率增长。
MRAM 表示用于存储数据位的非易失性随机存取存储器。全球市场的增长主要是因为几个最终用户行业对具有成本效益、节能、快速、高度可扩展和非易失性存储器的日益增长的需求、对可穿戴和柔性电子产品的需求不断增长以及不断扩大的研究推动的和发展活动。
另外该项技术的不断进步完善也将促进市场增长。MRAM 需求将特别受到企业存储、航空航天和国防工业以及消费电子领域的应用的推动。
目前，许多消费电子应用使用先进的存储设备来获得数据完整性和可靠性的好处。预计这将为全球 MRAM 市场开辟新的机遇。MRAM 领域也见证了研发投资的增加，以开发更先进的技术。预计此类研究将为产品的新应用打开大门，并进一步推动市场增长。
企业存储是报告中分析的细分市场之一，预计到分析期结束时将以 36.4% 的复合年增长率增长，达到 6.34 亿美元。
在对新冠疫情大流行及其引发的经济危机的业务影响进行彻底分析后，消费电子部门的增长被重新调整为未来 7 年 32.3% 复合年增长率。该细分市场目前占全球 MRAM 市场的 23.8% 份额。
MRAM 用于企业存储应用的稳定增长背后的一个关键驱动因素是越来越多的数据中心，其中企业存储用作大容量存储。与闪存相比，企业存储应用程序还准备从 MRAM 使用更少的功率中受益，从而提高运营效率，这对企业存储应用程序至关重要。
到 2021 年，美国 MRAM 市场估计为 1.34 亿美元。该国目前占市场份额的 42.98%。
中国是世界第二大经济体，预计到 2026 年市场规模将达到 3.98 亿美元，在整个分析期间的复合年增长率为 41.9%。
其他值得注意的地域市场包括日本和加拿大，在分析期内，这两个市场预计分别增长 24.8% 和 27.6%。
在欧洲，德国预计将以约 31.6% 的复合年增长率增长，而到分析期结束时，欧洲其他市场将达到 5.572 亿美元。
由于对研发活动的日益关注、多个终端用户行业对采用先进技术的内存解决方案的需求不断增长，以及该地区主要参与者的存在，预计北美将继续引领全球市场。
MRAM 也见证了汽车领域需求的增加，其中它被用于发动机控制单元、车内数据日志、多媒体系统和高级传输控制等。预计医疗器械市场也将提供重大机遇。该技术有望开发具有传感器的下一代医疗设备，从而提供更高的准确性和灵敏度。
亚太地区的增长受到云计算应用程序越来越多的采用、互联网渗透率的扩大、数据中心基础设施的扩展以及半导体行业的快速发展的推动，这导致半导体行业对先进存储技术的需求更高。移动电话和可穿戴电子产品的销售增长、消费品主要生产商、代工服务提供商和存储器制造商的存在提供了高速增长的机会。
在机器人领域，美国、加拿大、日本、中国和欧洲将推动该领域预计的 23.9% 的复合年增长率。这些区域市场在 2020 年的总市场规模为 3930 万美元，到分析期结束时，预计规模将达到 1.763 亿美元。中国仍将是这一区域市场集群中增长最快的国家之一。在澳大利亚、印度和韩国等国家的带领下，亚太地区的市场预计到 2026 年将达到 1190 万美元。
涉及的参与者包括 Avalanche Technology, Inc.、Crocus Nano Electronics, LLC、Everspin Technologies, Inc.、Honeywell International, Inc.、NVE Corporation、三星电子有限公司、Spin Memory, Inc. 和 Toshiba Corporation。
MRAM存储器原理
MRAM与传统的随机存储器的区别在于MRAM的信息携带者是磁性隧道结(MTJ ),而后者则是电荷。每一个磁性隧道结包含一个固定层和一个自由层。固定层的磁化方向被固定了,而自由层的磁化方向可以由旋转力矩改变。当两层的磁化方向一致时,磁性隧道结的电阻最低,其状态为“0”;反之,则磁性隧道结的电阻最高,其状态为“1”
最常用的MRAM单元的结构是由一个NMOS晶体管和一个MTJ(作为记忆元件)组成。MTJ与NMOS顺序连接。NMOS晶体管由字线信号控制,读取数据时,NMOS开启，位线和源线间加一小的电压差,使电流流过MTJ ,其大小由MTJ的状态决定。读出放大器将该电流与参考电流比较，判断MRAM单元里存储的数据是“O”还是“1”。写入数据时,若写入“O”，则在位线和源线之间加一个较大的正电压;若写入“1”,则加负电压。使MTJ翻转的最小电流称为阈值电流,与隧道势垒层材料、写入持续时间和MTJ的几何结构等因素有关。传统高速缓存结构,由H-tree连接起来,其行列数目和尺寸可以使用CACTI工具来进行优化。
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