Sejarah MRAM

MRAM (Magnetoresistive Random Access Memory) merupakan sebuah non-volatile memori, menggunakan muatan magnet untuk menyimpan data dan bukan muatan listrik seperti pada SRAM atau DRAM. MRAM telah dikembangkan sejak tahun 1990-an.
Meskipun teknologi ini sudah dikembangkan sejak 1990-an, MRAM secara formal diperkenalkan pertama kali oleh IBM pada tahun 2007. Selanjutnya, berbagai developer lain seperti NVE dan Thosiba, mulai bermunculan dengan produk MRAM-nya masing-masing.

Arsitektur MRAM
Arsitektur MRAM merupakan sebuah aplikasi dari spintronics (putaran elektron) yang mengkombinasikan teknologi Magnetik-Tunnel-Junction (MTJ) dan teknologi CMOS.
Magnetik-Tunnel-Junction (MTJ) tersusun atas sebuah layer magnetik permanen, dielectric tunnel barrier, dan sebuah layer magnetik bebas.

Layer magnetik permanen memiliki arah magnetik (polarisasi) yang tidak dapat diubah selama operasi, sedangkan layer magnetik bebas memiliki arah magnetik (polarisasi) yang dapat diubah dengan mengaplikasikan medan magnetik yang cukup.
Informasi pada MRAM disimpan pada layer sebelah atas (layer magnetic bebas) dengan memaksa elektron pada dielectric tunnel (tunnel insulator) berputar pada arah-arah tertentu. Informasi pada MRAM diambil dengan mengukur jumlah arus yang bergerak melalui tunnel insulator, yang tergantung pada arah putaran elektron pada layer sebelah atas.

Operasi Read
Operasi Read dihasilkan dengan mengukur resistansi listrik dari sebuah cell. Berdasarkan efek tunnel magnetic, resistensi elektrik dari sebuah cell akan berubah menurut orientasi dari medan magnet pada dua buah layer magnetic MTJ. Ketika kita menyalurkan arus kepada MTJ, elektron akan bergerak kemudian berputar serta terpolarisasi oleh layer magnetik. Jika polarisasi magnetik pada kedua layer sama, maka resistansi kecil akan terdeteksi dan merepresentasikan 0. sebaliknya, jika polarisasi magnetik pada kedua layer tidak sama, maka resistensi besar akan terdeteksi dan merepresentasikan Menulis bit pada MRAM dapat dilakaukan karena adanya perbedaan polarisasi pada elektron diantara layer-layer magnetik. Dalam formasi yang paling sederhana, sebuah cell terletak diantara sepasang lintasan tulis, yakni lintasan atas dan lintasan bawah. Untuk menulis “1” secara stimultan diberikan arus yang mengalir melalui lintasan atas dan bawah yang menimbulkan medan magnet dan kemudian merubah arah putaran elektron yang akan merubah resistansi junction. Menulis “0” membutuhkan proses yang sama kecuali bahwa arus yang mengalir pada elektroda atas mengalir dalam arah yang berbeda.

 

B. Pengertian MRAM

MRAM atau Magnetoresistive Random Access Memory adalah memori (RAM) yang menggunakan teknologi electron spin untuk menyimpan informasi di sebuah komputer. MRAM telah disebut "memori yang ideal" yang menggabungkan potensi kepadatan dari DRAM dengan kecepatan SRAM dan non-volatility dari flash memory atau cakram keras. MRAM dapat menolak radiasi tinggi, dan dapat beroperasi dalam kondisi suhu yang ekstrim. MRAM sangat cocok untuk aplikasi militer dan ruang.                                   MRAM sebenarnya dapat menggantikan semua memori di komputer - DRAM, flash dan bahkan cakram keras. MRAM juga dapat bersaing dengan kecepatan SRAM (CPU cache memory). MRAM diaktifkan komputer akan dapat segera terpasang (karena tidak akan ada perlu ada beberapa tipe memori seperti hari ini).MRAM dalam ponsel dapat berarti lebih banyak penyimpanan, dan lagi baterai.

Dengan membangun pilar-pilar kecil berukuran 165 nano meter, akan mengakibatkan magnet variabel pada atas lapisan akan mengakibatkan arus listrik mengalir dari bawah ke atas dan akan memutar posisi elektron. Medan magnet ini akan berubah dan hanya membutuhkan sedikit waktu untuk merubah kutub medan magnet ini. Kemudian kutub utara dan selatan akan bertukar.

Yang pasti, kecepatan MRAM mencapai 10 kali lipat kecepatan RAM. KEcepatan ini masih bisa terus dikembangkan dimasa depan.

C.Penjualan MRAM

Pada bulan Juli 2006, Freescale mulai menjual secara komersial MRAM modul pertama, dengan 4Mbit memori, seharga $AS 25. Saat itu masih sangat mahal dan rendah densitiy, dan mungkin sesuai yang sangat kecil daftar pilih pelanggan. Freescale melaporkan pada 2008, mereka sudah mampu menjual lebih dari satu juta chips, dan memiliki lebih dari 40 pelanggan untuk teknologi MRAM mereka.

Beberapa perusahaan lain yang juga bekerja pada MRAM, dan mencari waktu yang baik untuk ponsel dengan MRAM, MRAM atau Disk-On-Key kemungkinan pada 2010. Toshiba, misalnya, yang bekerja pada chip 1GB , dan mengatakan bahwa pada tahun 2015 akan menjadi kompetitor bagi DRAM

Ada beberapa "jenis baru" MRAM (STT-RAM, NV-RAM, dll), yang menjanjikan untuk memberikan kepadatan lebih tinggi dan lebih manufaktur yang lebih murah. Saat ini beberapa perusahaan (Hynix, Grandis, STT, Samsung) yang bekerja di STT-RAM (MRAM Spin Transfer), yang mungkin menjanjikan teknologi MRAM terbaru, meskipun terlalu dini untuk mengatakan hal itu.

Menurut Toshiba, riset mereka dalam mengembangkan magnetoresistive random-access memory (MRAM) telah membuahkan hasil berupa chip MRAM 1 gigabit yang hampir siap pakai untuk menggantikan DRAM saat ini. Selain menginginkan RAM generasi baru ini untuk berkinerja lebih cepat, mereka juga menginginkan dua hal yang belum tercapai hingga saat ini:

1. Instant Boot
2. Penyimpanan data tidak hilang saat dimatikan (non volatile)

Fitur instant boot dapat membantu memerangi global warming secara tidak langsung melalui beberapa cara. Apabila komputer Anda dapat aktif kembali secara instan, pengguna akan mematikan komputer mereka di malam hari karena proses boot up tidak akan memakan waktu.

Penyimpanan data permanen di RAM dapat menghemat daya secara drastis karena RAM dapat tetap menyimpan data tanpa harus mengambil daya secara konstan dari sumber listrik. Menurut estimasi Toshiba, MRAM hanya akan menggunakan daya 10% dari yang digunakan DRAM hari ini.

 

D. Kelebihan MRAM

MRAM memiliki beberapa kelebihan dibandingkan memori-memori sebelumnya. Kelebihan-kelebihan itu antara lain:

• Teknologi MRAM dapat mempertahankan keberadaan data yang disimpan pada dirinya ketika supply energi dihentikan. (non-volatile)

• Memiliki kecepatan tulis dan baca yang lebih cepat dibandingkan dengan teknologi lain termasuk Flash RAM dan EEPROM

• Tidak seperti DRAM yang membutuhkan aliran listrik yang konstan untuk menjaga integritas data, MRAM hanya membutuhkan sedikit listrik untuk menyimpan data.

• Memiliki densitas yang tidak kalah dengan DRAM

 
Dengan berbagai macam kelebihan yang dia punya, MRAM memiliki berbagai macam manfaat. Di dalam dunia aplikasi komersial, MRAM berguna untuk menyimpan data ketika system mengalami crash. Sedangkan pada dunia aplikasi hiburan(game misalnya), keberadaan MRAM digunakan pada feature resume, dimana pemain tidak akan kehilangan permainannya ketika terjadi mati listrik. MRAM juga memiliki manfaat untuk System keamanan dengan mengatur enkripsi. Parameter enkripsi dapat disimpan dengan cepat dan dipertahan kan selama system mati.

MRAM diprediksi akan menggantikan keberadaan semua jenis memori saat ini, baik itu SRAM, DRAM, flash, maupun ROM. Dengan adanya MRAM kebutuhan berbagai jenis memori telah tersatukan. Inilah sebabnya banyak pakar yang memprediksi bahwa MRAM akan menjadi sebuah universal memori yang sebenarnya.

 Alasan memilih bahan tugas MRAM :

• Agar dapat memperdalam dan menguasai pengetahuan dan teknologi terbaru komputer khususnya dibidang kecepatan.
• Agar dapat menyalurkan kemampuan dan skill dibidang ilmu komputer khusus nya mengenai RAM.
• Lebih tertarik dengan pelajaran yang bersifat modern.
• Menyukai dengan pembelajaran tentang Teknologi.