Apa itu MRAM (Magnetoresistive Random Access Memori)

Apa itu MRAM (Magnetoresistive Random Access Memori) – Tak bisa dipungkiri, sebuah komputer takkan berfungsi maksimal tanpa adanya memori sebagai wadah penyimpanan data. Di zaman ini, kebutuhan akan memori tak hanya terpaku pada kapasitasnya yang dapat menampung informasi, namun juga pada kecepatan saat mengakses data dari memori tersebut. Itu sebabnya, terus berlanjutlah upaya mengembangkan teknologi memori guna meraih terobosan-terobosan baru yang bisa mengangkat kinerjanya, baik dalam hal kemampuan menyimpan informasi maupun kecepatan aksesnya.

Secara garis besar, memori terbagi menjadi dua kategori, yakni yang bersifat volatile dan non-volatile. Memori volatile adalah jenis yang akan kehilangan data saat pasokan energi terputus. Contohnya adalah RAM, atau Random Access Memory. Sebagai memori utama dalam komputer, RAM punya peran menerima serta menyimpan data yang bisa diambil saat diperlukan. RAM juga berperan sebagai tempat penyimpanan data sementara. Data dalam RAM bisa diakses dengan segera tanpa perlu memperhatikan di mana data tersebut disimpan.

Di sisi lain, ada memori non-volatile yang tetap menyimpan data meski pasokan energi terhenti. Contoh yang paling pas adalah ROM, atau Read Only Memory. ROM adalah bagian dari Progammable Logic Device, yakni perangkat yang bisa diatur untuk menyimpan informasi yang spesifik terkait perangkat keras komputer.

Kebutuhan akan kapasitas memori yang lebih besar telah mendorong lahirnya berbagai teknologi anyar. Salah satunya adalah MRAM, atau Magnetoresistive Random Access Memory, yang oleh banyak pihak diprediksi bakal jadi penguasa di masa depan.

Defenisi

MRAM (Magnetoresistive Random Access Memory) merupakan bentuk memori non-volatile yang mengandalkan medan magnet untuk menyimpan data. Ini berbeda dari SRAM atau DRAM yang menggunakan muatan listrik. Pengembangan MRAM sudah berlangsung sejak tahun 1990-an.

Namun, meskipun sudah digarap sejak dulu, baru pada tahun 2007, IBM secara resmi memperkenalkan MRAM. Baru setelah itu, perusahaan lain seperti NVE dan Toshiba turut merilis produk MRAM mereka masing-masing.

Arsitektur MRAM

Arsitektur MRAM melibatkan konsep spintronics (elektron berputar) yang menggabungkan teknologi Magnetik-Tunnel-Junction (MTJ) dan teknologi CMOS. MTJ terdiri dari lapisan magnetik permanen, penghalang dielektrik berlapis, dan lapisan magnetik bebas.

Lapisan magnetik permanen punya arah magnet yang tak berubah selama operasi, sementara lapisan magnetik bebas bisa merubah arah magnetnya dengan medan magnet yang tepat.

Data dalam MRAM disimpan di lapisan atas (lapisan magnetik bebas) dengan memanipulasi elektron pada lapisan penghalang dielektrik. Untuk mengambil data, arus diukur yang melewati lapisan penghalang, tergantung pada arah putaran elektron di lapisan atas.

Operasi Read

Operasi baca dijalankan dengan mengukur resistansi listrik sel. Dikarenakan efek tunnel magnetik, resistansi sel berganti seiring orientasi medan magnet di dua lapisan magnetik MTJ. Aliran arus di MTJ mengarahkan orientasi dan polarisasi elektron. Saat dua lapisan punya polarisasi yang sama, resistansi rendah mengindikasikan nilai 0; sebaliknya, bila polarisasi berbeda, resistansi tinggi berarti nilai 1.

Operasi Write

Menulis di MRAM dilakukan melalui perbedaan polarisasi elektron di lapisan-lapisan magnetik. Sebuah sel ditempatkan di antara lintasan tulis atas dan bawah. Untuk menulis nilai “1”, arus mengalir melalui kedua lintasan, menciptakan medan magnet yang mengubah polarisasi elektron, dan berakibat perubahan resistansi junction. Menulis nilai “0” melibatkan proses yang sama, cuma arus di elektroda atas mengalir dalam arah yang berbeda.

Keunggulan MRAM

MRAM membawa sejumlah keunggulan dibandingkan memori sebelumnya:

• Data tetap bertahan saat pasokan energi terputus (non-volatile).
• Kecepatan menulis dan membaca lebih kilat ketimbang teknologi lain, termasuk Flash RAM dan EEPROM.
• Energi yang dibutuhkan untuk menyimpan data hanya sedikit, berbeda dari DRAM yang memerlukan arus listrik terus-menerus.
  Densitas setara dengan DRAM.
• Bermanfaat dalam aplikasi komersial untuk menjaga data ketika sistem bermasalah, serta dalam aplikasi hiburan seperti fitur resume dalam permainan.
• Cocok dalam sistem keamanan untuk menyimpan parameter enkripsi dengan cepat dan tetap saat sistem mati.

Itulah Pembahasan tentang Apa itu Magnetoresistive Random Access Memori (MRAM). Diperkirakan MRAM akan menggantikan berbagai jenis memori yang ada saat ini, mulai dari SRAM, DRAM, flash, hingga ROM. Oleh karena itu, MRAM dipandang sebagai jenis memori serbaguna yang diantisipasi oleh banyak pakar.