次世代垂直磁化MTJを用いた高速·低消費電力のキャッシュメモリ階層技術を持つノーマリーオフプロセッサ

摘要

MTJをキャッシュメモリに応用することで、プロセッサの消費電力を大幅に低減することが期待されている。しかし、10 ns以下の高速書き込み領域では、MTJの書き込みエネルギーが急速に増大するため、高次のキャッシュメモリに応用することは難しいと考えられてきた。今回、熱擾乱耐性の径依存性を増大させL2からLLCまで同一の積層構造を用いることができる新規MTJを開発した。さらに、新規MTJを高速かつ高信頼に活用するための、キャッシュメモリ回路を開発した。上記技術を用いたMTJベースのキャッシュメモリは、SRAMベースのキャッシュメモリに比べて、2%のオーバーヘッドで75%のエネルギーを削減できることを示した。