磁性随机访问存储器是一种非易失性存储器技术,正在作为一种主流的数据存储技术被业界所广泛接受。它集成了一个磁阻器件和一个硅基选择矩阵。关键属性有非易失性、低电压工作、无限次读写的耐用性、快速读写操作,并且作为后端技术而容易集成。这些特性使得磁性随机访问存储器有可能替代各种应用中的许多类型存储器。存储器是计算机体系结构中的重要组成部分,对计算机的速度、集成度和功耗等都有决定性的影响。然而,目前的存储器难以同时兼顾各项性能指标,例如,硬盘的存储容量较高,但访问速度极慢(通常为微秒级)。缓存则相反,具有高速和低集成度的特点。为充分发挥各类存储器的优势,典型的计算机存储系统采用图1所示的分级结构,一方面,频繁使用的指令与数据存于缓存和主存中,能够以较快的速度与中央处理器交互;另一方面,大量非频繁使用的系统程序与文档资料被存于高密度的硬盘(HDD或SSD)中。这样的分级结构使存储系统兼具高速和大容量的优点,但是,随着半导体工艺特征尺寸的不断缩小,传统的基于互补金属氧化物半导体工艺的缓存和主存遭遇了性能瓶颈。