传统的 SRAM 将每个位存储在一个锁存器中，通常使用四个或六个晶体管来实现。太空级设备提供容量高达 32 Mb 的快速内存。
SDRAM 将每一位存储为电容器内的电荷，从而产生高密度设备，的符合空间要求的 DDR4 提供高达 48 Gb 的容量。电荷泄漏需要恒定的功率消耗来定期刷新电容器。
SRAM 和 SDRAM 都是使用电子电荷存储数据的易失性半导体技术。MRAM使用磁性元件存储信息，提供固有的抗辐射性，提供SRAM的速度、接近DRAM的密度、闪存的非易失性、无限的读/写耐久性和始终高功率效率。
MRAM 使用磁态和铁磁材料的极化来写入数据，并使用磁阻来回读。如图 1所示，每个存储元件都由单个晶体管、磁性隧道结 (MTJ) 存储单元组成。MTJ 由固定磁性层、介电隧道势垒和自由磁性层组成，自由磁性层可以使用磁场或施加极化电流来改变其方向。
绝缘屏障薄至几个原子层，当向 MTJ 施加外部偏压时，电子隧道穿过通常绝缘的材料，从而改变其电阻。当两层具有相同方向（即，MTJ 具有低电阻）时存储逻辑零，当两层具有不同方向（即高电阻）时存储逻辑一。
数据以磁态而不是电荷的形式存储，并通过测量其电阻而不干扰其极化来感测。这为空间应用提供了许多主要好处：
磁性状态不会随时间泄漏，因此即使关闭电源，您的信息也会保留。
两种状态之间的切换不涉及电子或原子的实际运动，因此不存在磨损机制。
MRAM 不受辐射效应引起的位翻转 (SEU) 的影响，抗闭锁能力高达 85.4 MeV/cm 2 /mg，测得的总剂量耐受性高达 1 Mrad(Si)。设备级别的支持电路需要额外的 RHBD 实践，这因供应商而异，会影响实际的辐射硬度。
数据在 +125°C 下保存 10 年，在 +85°C 下保存长达 1,000 年。
如今，MTJ 的制造已集成到标准 CMOS 工艺中，从而可以经济地生产零件。对于传统的闪存，耐久性指定了没有不可恢复错误的程序周期数。每次擦除操作都会在存储器单元结构的氧化物中引入缺陷，这些缺陷会随着时间的推移而累积，从而决定产品的使用寿命。在某些时候，磨损引起的错误会阻止闪存单元正常运行，使其无法使用。MRAM 不存储电荷并使用磁态进行存储：编程是通过脉冲电流通过 MTJ 实现的，通过自旋转移力矩效应导致磁极化切换（向上/向下）。通过感测不同的 MTJ 电阻状态来实现读取。闪存的耐久度可以指定为105和 MRAM 为 10 16，某些实现具有非破坏性读取、嵌入式纠错和其他技术以增强可靠性。
MRAM 提供 SRAM 的速度、接近 DRAM 的密度、闪存的非易失性、无限的读/写耐久性和低功耗。它非常适合需要非易失性查找表和系数的实时机载处理、在轨边缘计算、启动太空级基于 SRAM 的 FPGA 以及存储多个配置图像。事实上，由于这些原因，某些近几代 MRAM 为统一内存架构提供了可行的选择，在设计阶段实现了设计简化和 SWAP-C 优化，但也对下游测试和鉴定产生了影响。
Avalanche Technologies 基于其专有的双晶体管垂直 MTJ (pMTJ) 为空间应用提供一系列抗辐射 MRAM 解决方案，容量从 1 到 8 Gb，具有 16/32 位并行或串行（双 QSPI）接口。到 2022 年底，该公司预计将添加 16Gb DDR3 选项以用作持久性 DRAM。
可以从 Avalanche网站申请开发套件，可以使用 IBIS 和 Verilog 模型，还可以NASA 总结辐射测试的论文。在欧洲，耐辐射部件通过Protec Semiconductor采购，在北美则从Falcon Electronics采购。可应要求提供一代设备的辐射和已签署的 NDA。
Avalanche 的（第 3 代）并行接口设备提供高达 4 Gb 的容量，并采用 15 x 17 毫米、142 球 FBGA 封装，额定温度范围为 -40 至 +125°C。在相同温度范围内，D-QSPI 部件也可在 88 球 FBGA 中提供高达 8 Gb 的容量。1 Gb 部分如图 2所示。
如图3所示，3V3/1V8 Gen. 2、容量高达 64 Mb 的 16 位并行部件可用于 10 x 10 mm、48 球 FBGA，额定温度范围为 -40 至 +125°C。串行 QSPI 设备也可提供高达 16 Mb 的 5.28 x 5.23 毫米、8 引脚 SOIC。
Avalanche Technology 提供的太空级设备采用高温塑料封装，使用 JEDEC 流程和 48 小时老化。扩展温度、封装（例如，裸片、密封等）和流程的其他选项由供应商提供比如微信。
直到下个月，个告诉我为什么 MRAM 是一种低功耗内存技术的人将赢得一件Courses for Rocket Scientists World Tour T 恤。
