• شماره ركورد
    25128
  • شماره راهنما
    ELE2 502
  • عنوان

    يك مدار كم مصرف جديد براي تغيير وضعيت سلول حافظه مغناطيسي مبتني بر فناوري SHE Assisted STT

  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي برق - سيستم هاي الكترونيك ديجيتال
  • دانشكده
    فني و مهندسي
  • تاريخ دفاع
    1404/06/26
  • صفحه شمار
    61 ص.
  • استاد راهنما
    دكتر حسين زارعي , دكتر حسن زماني
  • كليدواژه فارسي
    حافظه كم مصرف , سلول حافظه SHE Assisted STT MTJ , – حافظه مغناطيسي , مدار پيش شارژ سلفي , مدار تغيير وضعيت حافظه
  • چكيده فارسي
    چكيده با پيشرفت فناوري و افزايش نياز به حافظه‌هاي پر سرعت و كم‌ مصرف، محدوديت‌هاي فناوري ترانزيستورهاي ماسفت در ساخت حافظه‌هاي سنتي آشكار شده است. اين محدوديت‌ها، از جمله افزايش مصرف توان و چگالي پايين‌تر، موجب شده است كه فناوري‌هاي نويني مانند حافظه‌هاي مغناطيسي(MRAM) مبتني بر اثر تونل‌زني مغناطيسي (Magnetic Tunnel Junction) مورد توجه قرار گيرند. حافظه‌هاي MTJ به‌دليل توان مصرفي پايين، غيرفرار بودن و سرعت بالا، گزينه‌اي اميدبخش براي جايگزيني حافظه‌هاي متداول هستند. در اين پژوهش، يك روش جديد براي بهبود تغيير وضعيت سلول‌هاي حافظه MTJ ارائه شده است. روش پيشنهادي مبتني بر اضافه كردن يك مدار پيش‌شارژ سلفي به مدار تغيير وضعيت مرجع است. اين مدار با بهره‌گيري از خاصيت ذخيره‌سازي انرژي در سلف، تامين جريان مورد نياز براي تغيير وضعيت سلول را بهينه‌سازي مي‌كند. نتايج شبيه‌سازي نشان مي‌دهد كه مدار پيشنهادي در مقايسه با روش‌هاي مرسوم، منجر به كاهش %35.98 در مصرف انرژي مي‌شود. اين بهبود عملكرد، حاكي از كارايي بالاي روش پيشنهادي در كاربردهاي حافظه‌هاي غيرفرار نسل‌هاي آينده است. همچنين، تحليل‌هاي انجام‌شده نشان مي‌دهند كه استفاده از مدار پيش‌شارژ سلفي نه‌ تنها پيچيدگي مدار را افزايش نمي‌دهد، بلكه از نظر فناوري ساخت نيز قابليت پياده‌سازي با فناوري‌هاي موجود را دارد. اين پژوهش مي‌تواند گامي مؤثر در جهت توسعه حافظه‌هاي كم‌مصرف و پرسرعت مبتني بر فناوري MTJ محسوب شود. كليدواژه‌ها: حافظه كم مصرف – سلول حافظه SHE Assisted STT MTJ – حافظه مغناطيسي – مدار پيش شارژ سلفي – مدار تغيير وضعيت حافظه
  • كليدواژه لاتين
    Magnetic Tunnel Junction (MTJ) , , Inductive pre-charge circuit. , , Spin Transfer Torque (STT), , Spin Hall Effect (SHE), , Low-power design
  • عنوان لاتين
    A novel low power circuit for switching the state of magnetic memory cell based on SHE Assisted STT technology
  • گروه آموزشي
    مهندسي برق
  • چكيده لاتين
    Abstract With the advancement of technology an‎d growing deman‎d for high-speed, low-power memory solutions, the limitations of MOSFET-based conventional memory technologies have become increasingly apparent. Challenges such as high power consumption an‎d lower density have driven the exploration of emerging technologies like Magnetic Tunnel Junction (MTJ)-based memory. MTJ devices offer significant advantages, including non-volatility, ultra-low power consumption, an‎d fast switching speeds, making them promising can‎didates for next-generation memory applications. This study presents a novel approach to enhance the switching performance of MTJ memory cells through the introduction of an inductive pre-charge circuit to the conventional switching architecture. The proposed design leverages the energy storage capability of inductors to optimize the switching current profile. The circuit achieves simultaneous improvements in both power efficiency an‎d switching speed. Simulation results demonstrate that the proposed design achieves 35/98% reduction in energy consumption compared to conventional approaches. These improvements highlight the effectiveness of the inductive pre-charge technique for future non-volatile memory applications. Furthermore, our analysis confirms that the added inductive circuit does not significantly increase design complexity an‎d remains compatible with existing fabrication technologies. This research represents a significant step toward developing high-performance, energy-efficient MTJ-based memory solutions. Keywords: Magnetic Tunnel Junction (MTJ), Inductive pre-charge circuit, Spin Transfer Torque (STT), Spin Hall Effect (SHE), Low-power design.
  • تعداد فصل ها
    5 فصل
  • فهرست مطالب pdf
    147414
  • نويسنده

    فلفليان، پارسا