磁阻式随机存储器MRAM的基本原理是什么？

　　MRAM与传统的随机存储器的区别在于MRAM的信息携带者是磁性隧道结（MTJ ），而后者则是电荷。每一个磁性隧道结包含一个固定层和一个自由层。固定层的磁化方向被固定了，而自由层的磁化方向可以由旋转力矩改变。当两层的磁化方向一致时，磁性隧道结的电阻最低，其状态为“0”;反之，则磁性隧道结的电阻最高，其状态为“1”
　　最常用的MRAM单元的结构是由一个NMOS晶体管和一个MTJ（作为记忆元件）组成。MTJ与NMOS顺序连接。NMOS晶体管由字线信号控制，读取数据时，NMOS开启，位线和源线间加一小的电压差，使电流流过MTJ ，其大小由MTJ的状态决定。读出放大器将该电流与参考电流比较，判断MRAM单元里存储的数据是“O”还是“1”。写入数据时，若写入“O”，则在位线和源线之间加一个较大的正电压;若写入“1”，则加负电压。使MTJ翻转的最小电流称为阈值电流，与隧道势垒层材料、写入持续时间和MTJ的几何结构等因素有关。传统高速缓存结构，由H-tree连接起来，其行列数目和尺寸可以使用CACTI工具来进行优化。