磁阻内存让计算机忘记“等待”
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随着材料学的不断进步， 一种新的磁阻内存（MRAM）正在吸引人们的目光。尽管还只是在实验室存在，但是这种高速内存技术已经被视为DRAM内存的接班人，将会把“等待”这个词彻底从电脑用户的词典中去掉。
DRAM的局限性
你是否很久以来都认为开机之后看着Windows进度条一次次滚过，尔后登录、打开桌面这样的过程是理所当然？
之所以每次开机时操作系统都需要重新做一遍内存初始化的操作，是因为现在普遍使用的内存都采用的是动态随机存取技术（DRAM）的内存，像SDRAM、DDR和DDR Ⅱ都属于这种内存。使用了DRAM技术的内存一个重要特点就是它们属于“挥发性”内存（volatile memory），也就是说一旦断电，它里面的数据就会消失。DRAM内存里面的数据之所以能够存在，实际上是依靠不断供电来刷新才得以保存的。
所以，操作系统在每次开机的时候，要把一系列系统本身必须使用的数据再次写入内存，这就是开机等待时间里操作系统完成的工作。对于DRAM内存来说，如果要免除这个过程，供内存刷新的电力是不能断的。所谓的休眠（sleep），实际上计算机还在继续耗电，只不过是比正常运行时少一些罢了。
然而，东芝集团近日在美国佛罗里达州的坦帕市（Tampa）却向公众展示了一种新型内存——磁阻内存（Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM），它的出现将使得这种情况成为过去。
磁阻内存和DRAM内存采用了完全不同的原理。DRAM内存中区分“0”和“1”的状态是根据电容器中的电量，它不仅需要保持通电，还需要周期性地给电容充电才能保证内容不丢。而磁阻内存的存储原理则完全不同，它采用两块纳米级铁磁体，在界面上用一个非磁金属层或绝缘层来夹持一个金属导体的结构。通过改变两块铁磁体的方向，下面的导体的磁致电阻（magnetoresistance）就会发生变化。电阻一旦变大，通过它的电流就会变小，反之亦然。
由于铁磁体的磁性几乎是永远不消失的，因此磁阻内存几乎可以无限次地重写。而铁磁体的磁性也不会由于断电而消失，所以它并不像一般的内存一样具有“挥发性”，而是能够在断电以后继续保持其内容。
磁阻内存的前世今生
磁阻内存的概念几乎是和磁盘记录技术同时被提出来的。但是众所周知，内存读写的速度需要达到磁盘读写速度的100万倍，所以不能直接使用磁盘记录技术来生产内存。磁阻内存的设计看起来并不复杂，但是对材料的要求比较高。
最近材料和工艺的进步使得该技术有了突破性的进展，1995年摩托罗拉公司（后来芯片部门独立成为飞思卡尔半导体）展示了第一个MRAM芯片，并生产出了1MB的芯片。
2007年，磁记录产业巨头IBM公司和TDK公司合作开发新一代MRAM，使用了一种称为自旋扭矩转换（spin-torque-transfer ， STT）的新型技术，利用放大了的隧道效应（tunnel effect），使得磁致电阻的变化提高了1倍。而此次东芝展出的芯片也正是利用了STT技术，只是进一步地降低了芯片面积，在一枚邮票见方的芯片上做出了1GB内存，这也使得世界看到了磁阻内存的威力——它的记录密度是DRAM的成百上千倍，速度比所有现有的内存技术都要快。
目前，MRAM已经在通信、军事、数码产品上有了一定的应用。2008年，日本的SpriteSat卫星就宣布使用飞思卡尔半导体公司生产的MRAM替换原有的闪存元件。预计在今后的一两年里，它就能够实现量产，我们在打开计算机时，也就不再需要等待了。