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ReRAMとMRAMの違い(新世代不揮発メモリの比較)

ReRAMは金属酸化物中の導電フィラメントの生成・消滅で抵抗を変える不揮発メモリ、MRAM(特にSTT-MRAM)は磁性層の磁化方向で抵抗を変える不揮発メモリです。いずれもフラッシュに代わる組み込み不揮発メモリ(eNVM)として実用化が進んでいます。

最終更新: 2026-08-02

結論:ReRAM(抵抗変化メモリ)MRAM(磁気抵抗メモリ)の違いは?

ReRAMとMRAMの最大の違いは「抵抗を変える物理原理」です。ReRAMは金属酸化膜中に導電フィラメントを生成・消滅させて抵抗を変える方式で、MIM(金属-絶縁体-金属)構造がシンプルで微細化に向き低電圧書き込みも可能ですが、フィラメントの劣化により書き換え耐性は中程度に留まります。MRAM(特にSTT-MRAM)は磁気トンネル接合(MTJ)の磁化方向で抵抗を変える方式で、10¹²回以上という高い書き換え耐性とSRAMに迫る読み書き速度を持ちます。

比較表

ReRAM(抵抗変化メモリ)MRAM(磁気抵抗メモリ)
ReRAM(抵抗変化メモリ)MRAM(磁気抵抗メモリ)観点別比較
観点ReRAM(抵抗変化メモリ)MRAM(磁気抵抗メモリ)
記憶原理金属酸化膜中の導電フィラメント生成/消滅で抵抗変化磁性層(MTJ)の磁化方向で抵抗変化
セル構造MIM(金属-絶縁体-金属)で単純・微細化向き磁気トンネル接合(MTJ)+選択トランジスタ
書き換え耐性中程度(フィラメント劣化が課題)高い(10の12乗回以上、ほぼ無限に近い用途も)
速度高速書き込み・低電圧高速(SRAMに迫る読み書き、STT-MRAM)
ばらつき・課題フィラメント生成のばらつき・保持特性書き込み電流・微細化時の熱安定性
主な用途組み込みeNVM・IoT・エッジAI組み込みSRAM/フラッシュ置換・キャッシュ・車載

ReRAMの位置づけ

ReRAMはMIM構造というシンプルさが魅力で、微細化・クロスポイント積層に向きます。書き込みが高速・低電圧でフラッシュより扱いやすい一方、フィラメント生成のばらつきに起因する歩留まり・保持特性の確保が量産化の鍵です。マイコン混載のeNVMやIoT向け低消費電力メモリとして応用が進みます。

MRAMの位置づけ

MRAM(STT-MRAM)は磁気トンネル接合の磁化方向でデータを保持し、極めて高い書き換え耐性と高速性を持ちます。SRAM/組み込みフラッシュの置き換えとして、TSMC・Samsung・GFなどが組み込みMRAMを量産化しています。微細化時の磁化熱安定性と書き込み電流の低減が技術課題です。

どう使い分けるか

高い書き換え耐性・高速性が必要なキャッシュ/フラッシュ置換にはMRAM、シンプル構造・低コスト・高密度を狙う組み込み不揮発メモリにはReRAMが向きます。いずれもPCM(相変化メモリ)と並ぶ新世代NVMとして、用途特性に応じた使い分けが進んでいます。

関連ページ

ReRAM(用語集)
MRAM(用語集)
相変化メモリ(用語集)
NANDフラッシュ(用語集)
相変化メモリとReRAMの違い(比較)
TSMC企業ページ(組み込みeNVM)

よくある質問

ReRAMとMRAMはどちらが書き換えに強いですか?
MRAM(特にSTT-MRAM)のほうが書き換え耐性に優れ、10の12乗回以上の書き換えに耐えます。ReRAMは中程度で、フィラメント材料の劣化が耐性上の課題となります。
これらはフラッシュメモリを置き換えますか?
大容量ストレージ用途のNANDフラッシュをすぐ置き換えるわけではありません。主にマイコン混載の組み込み不揮発メモリ(eNVM)や、SRAM/組み込みフラッシュの代替として実用化が進んでいます。
PCMとの違いは何ですか?
PCM(相変化メモリ)は材料の結晶/アモルファス相で抵抗を変えます。ReRAMは酸化膜中の導電パス、MRAMは磁化方向で抵抗を変える点が異なり、3方式は新世代NVMとして並立しています。

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