磁阻随机存取存储器MRAM是一种新型的存储器，具有读取速度快，集成度高和非易失性等优点。目前，许多研究主要致力于MRAM在计算机存储系统中的应用。同时，非易失性MRAM存储器还用于所有级别的高速缓存中。 MRAM取代了SRAM作为二级缓存。首先比较具有相同面积的MRAM和SRAM。用与L2高速缓存相同面积的MRAM直接替换SRAM可以降低错误率。但是写延迟更长。当写入操作强度较高时，降低的错误率的优势将被较长的延迟所抵消，从而导致性能下降。尽管这种直接替代可以极大地减少泄漏功耗，但是当密集写入时，动态功耗显着增加，使得降低能耗的效果变差。如果直接使用同一区域的MRAM来代替sram，那么在密集的写入操作中，其缺点如较长的写入延迟和高能耗将抵消其优势。 MRAM不适合L3缓存，因为L2容量太大，无法增加访问延迟。将L3高速缓存添加到存储系统的可行性。研究人员计算得出，一个128MB，4个存储区，16路，256字节块的高速缓存区域仅为161mm2，适合于在当前处理器上进行堆栈。时间模型显示延迟仅为15.82ns，远小于平均内存访问时间。在不同情况下，IPC速度提高了0.03％至108％。 L2缓存错误率很高的情况得到了很大的改进。而且这种改进仅需要增加0.4W的功耗即可。对使用MRAM作为主存储器的研究证明了在芯片上堆叠DRAM存储器的可行性。与DRAM相比，MRAM不需要定期刷新。但是，DRAM具有目前最高的集成度。堆叠DRAM技术当前的性能改进为19％（对于整数）和40％（对于浮点数）。我们有理由相信，由于堆栈MRAM技术的延迟较短，因此其性能会更好。尽管MRAM的低功耗特性使其可以实现多层堆叠而无需担心温度问题，但是延迟会增加，并且堆叠的层数会导致成品率下降。因此，当前的MRAM技术还不够成熟，无法应用于主存储器（因为其容量还不够大），但是它可以用于对低功耗有特殊要求的嵌入式设备。 q