IBM的STT-MRAM技术已经临近突破点
磁阻式RAM（MRAM）是针对广泛的商业可用性之中的几种新型的非挥发性存储(NVM)技术之一，但是要将MRAM设计到芯片和系统中，并不像其他类型的存储器那么简单。简单来说，MRAM必须针对其预期目的进行相关调整。
由于，关键的磁性穿隧结（MTJ）设计和周围电路，都会对器件特性产生影响，因此，设计人员必须先在想进入的目标市场上，针对读写速度、数据保留和耐用性的需求上找到一个平衡点，然后做出最佳的设计。
IBM正在开发一种称为“STT-MRAM（Spin-Transfer-Torque MRAM）”的技术。目前来说，IBM认为STT-MRAM可以针对四个不同的应用领域发展，不过，其中最困难的领域尚未实现。
第一个应用领域是最容易实现的独立存储领域。
其可以替代需要电池供电的SRAM和DRAM以及当成硬盘的缓冲存储，不过，这属于利基应用。未来如果能够全面取代DRAM，才是重点。
第一个应用，是进入嵌入式存储领域，用于系统单晶片之上（SoC ）。
在这一市场，MRAM可以取代了嵌入式NOR闪存，主要用于代码储存。但是MRAM永远不会取代NAND闪存的地位。主要挑战是与CMOS进行整合的成本。三星已经在该市场上制造了28纳米绝缘体上硅（SOI）生产线上的STT-MRAM。
另外两个应用领域都是以取代SRAM为目标，但是方式不同。
第一个用于可能依靠电池运行的小型可携式装置，例如：物联网（IoT）、穿戴式装置等。其好处是采用MRAM的功耗低，且搭配更简单的单一存储系统。
最终的应用领域，目前尚未实现，主要是希望能够生产出大量廉价的非挥发性MRAM代替最后一级用于高性能运算与人工智能的缓冲存储，这将是商机最大的一块。IBM认为要实现这一梦想，可能还需要几年的时间，因此IBM将达到这一目标当成该产品的『圣杯』。
到目前为止，Everspin Technologies已生产出STT-MRAM并进入高阶超信赖缓冲存储市场领域。至于IBM的FlashCore模组，也是使用STT-MRAM技术，但是其却瞄准最后一级的高阶缓冲存储市场。为了达到这一市场标准，IBM必须将读写时间从30-70ns缩短至2ns。而且，STT-MRAM的耐用性需要从目前的1010次写入提高到几乎无限的数据保留。
MRAM应用领域
IBM Research于2020年已经解决了四个挑战，分别是
- 切换状态所需的时间必须在2-3ns范围内。
- 切换必须可靠，写入错误率应低至1e-9。
- 开关电压分布必须在狭窄的范围内，以实现一致的操作。
- 必须在5或7纳米的微处理器中，可以进行制造流程。
现今只有一个问题尚未解决，那就是切换状态所需的电流必须减少约50%。一旦达成，将对STT-MRAM来说，是一项新革命的开始。
