低功耗BL写VCMA-MRAM

高可靠低能耗

采用位线写架构和待机偏置方案，消除字线升压需求，同时省去写扰动抑制开销。

Wang, Yaling · Wang, Chao · Jiaxin, Li · Xiaoyang, Xu · Wang, Hanbin · Mingche, Li · Weimeng, Zhao · Tong, Zhongzhen · 王碧 · 王昭昊

Microelectronic Engineering 2027

参数信息

字线电压降低

33.33 %

位单元面积减小

41.67 %

写能耗降低

61.27 %

读能耗降低

61.00 %

重配置能耗降低

80.65 %

技术优势

字线电压降三成

用位线写架构替代源线写，不需要对字线升压，字线电压比传统方案降低33.33%。

存储密度提四成

MTJ与晶体管互连简化且源线接地，位单元面积减小41.67%。

读写能耗双双降

优化后的位线写架构与待机偏置方案使写能耗降低61.27%，读能耗降低61.00%。

PUF重配置能耗降八成

利用长脉冲随机切换实现可重构PUF，无需额外专用PUF单元，重配置能耗降低80.65%。

应用场景

• 高密度嵌入式存储：面积减小四成，集成到SoC/MCU后单位成本存储容量提升。
• 低功耗MRAM：读写能耗分别降61%，适合对功耗敏感的物联网终端。
• 边缘计算存储：取消字线升压，简化供电设计，利于边缘设备小型化与低待机功耗。
• 安全PUF存储：复用存储单元实现PUF，省去专用PUF电路，重配置能耗降80.65%。