Everspin 1-GBit-MRAMs für den Mainstream

Die neuste MRAM-Generation kann nun endlich in den Mainstram-Markt vordringen. Marktführer Everspin rechnet mit einem Volumen von 1,7 Mrd. Dollar schon für 2018.

Everspin Technologies hat die ersten 300-mm-Wafer vorgestellt, auf denen sich die Dies ihrer Spin-Torque-Transfer-MRAMs befinden. Die nichtflüchtigen Speicher vom DDR4-Typ haben eine Kapazität von 1 GBit. Derzeit werden die Speicher getestet, dann folgen erste Muster.

Außerdem hat Everspin den IPO abgeschlossen, der 45 Millionen Dollar in die Kasse gespült hat. Der Umsatz des Unternehmens betrug im jetzt abgelaufenen dritten Quartal 7,1 Mio. Dollar und lag damit leicht über den 7,0 Mio. Dollar des Vergleichsquartals 2015. Der Verlust verringerte sich auf 1,4 (2015: -4,5) Mio. Dollar. Insgesamt hat das Unternehmen mehr als 60 Mio. MRAMs ausgeliefert.

256-MBit-MRAMs – die höchste derzeit auf dem Markt verfügbare Speicherkapazität – sampelt Everspin bereits seit August. Auch sie basieren auf dem „perpendicular Magnetic Tunnel Junction Process“ (pMTJ) von Everspin. Global Foundries fertigt die Spin-Torque-Transfer-MRAMs (STT) in ihrem 40-nm-Prozess. Die nächste Generation – also die 1-GBit-Typen mit DDR4-Interface – produziert GlobalFoundries mit Hilfe ihres 28-nm-Prozesses. Später wird GlobalFoundries auch den 22-nm-FD-SOI-Prozess für die Fertigung der MRAMs nutzen. 2017/18 soll es laut Phill LoPresti, CEO von Everspin, soweit sein. Die Roadmap erstreckt sich bereits sowohl auf 12-nm-Typen, die GlobalFoundries im FD-SOI-Prozess fertigt, als auch auf Typen auf Basis des 14-nm-FinFET-Prozesses. Dabei fertigt GlobalFoundres die Stand-alone-Typen für Everspin, den Embedded-Speicher-Prozess lizenziert Everspin an GlobalFoundries, so dass das Unternehmen dann auch embedded MRAMs als Option für nichtflüchtige Speicher anbieten kann. »Ab diesem Zeitpunkt fließen also auch Royalties«, freut sich LoPresti. »Das zeigt: Wir haben einen Produktionspartner und einen Embedded-Partner für MRAMs, es steht genügend Kapazität zur Verfügung, und die MRAMs sind skalierbar. Wir haben demonstriert, dass sich MRAMs für den Einsatz im breiten Markt eignen.«

256-MBit-MRAMs und 1 GByte-SSDs

Zunächst einmal wird Everspin – das Unternehmen ging 2008 aus Freescale hervor – jetzt aber die 256-MBit-Typen auf den Markt bringen. Auf ihrer Basis wird das Unternehmen auch 1-GByte-DIMM-Karten für den Server-Bereich und 1-GByte-SSDs anbieten.

Stolz ist LoPresti auf das M.2-Modul von Aupera, das auf den 256-MBit-MRAMs der dritten Generation (pMTJ-STT) von Everspin basiert. Das Aup-AXL-M128 ist die Hardware-Acceleration-Engine, die Aupera in ihren All-Flash-Array-Systemen einsetzt, die eine möglichst geringe Latency und hohe Leistungsfähigkeit erfordern. »Wir haben schon die ersten STT-MRAMs von Everspin in unseren Systemen eingesetzt. Mit den neuen 256-MBit-Typen konnten wir gegenüber den Vorläufern die Bit Error Rate um vier Größenordnungen verbessern, die Leistungsaufnahme um 30 Prozent senken und die Kapazität auf 128 MByte vervierfachen«, freut sich Roy Liao, Gründer und CEO von Aupera.

Einsatz findet die Aup-M-Serie dort, wo es auf das Meta-Data-Handling sowie auf eine hohe Performance und niedrige Leistungsaufnahme ankommt, also unter anderem in Cache-Systemen für Massenspeicher. »Mit der Kombination aus den pMTJ-STT-MRAMs mit 256 MBit Speicherdichte und DDR3-Interface und den M.2-Modulen von Aupera umgehen wir die Probleme um Latency- und Datenerhalt der NAND-Flash-basierten Systeme«, sagt Phill LoPresti.

Auch die erste Generation wächst
 
Für die kleineren Speicher mit Kapazitäten zwischen 128 KBit und 16 MBit hat Everspin die Qualifikation nach der Temperatur des Automotive Grade 1 erhalten, die übrigen Typen werden folgen. Gerade für den Automotive-Bereich sieht LoPresti große Chancen: »Es ist vielleicht erstaunlich, aber in vielen Sektoren im Auto wie Entertainment und Fahrerassistenzsystemen kommt es gar nicht auf höchste Speicherfähigkeit an.« Ähnliches gilt für den Markt der Drohnen: »Da sehen wir sogar noch sehr gute Wachstumschancen für die Produkte unserer ersten Generation. Über die ersten drei Quartale des Finanzjahres 2016 ist der Umsatz der Toggle-MRAMs der ersten Generation jedenfalls um 9 Prozent gegenüber 2015 gewachsen.