Everspin Technologies：MRAM 与 AI 持久内存芯片企业
Everspin Technologies 是一家专注于 MRAM，也就是磁阻式随机存取存储器的美国半导体企业，总部位于美国亚利桑那州 Chandler。
公司成立于 2008 年，在纳斯达克上市，股票代码非常特别，就是 MRAM。
与 Samsung、SK hynix 和 Micron 这些生产 DRAM、HBM 和 NAND Flash 的大型存储器厂商不同，Everspin 的核心技术路线是利用磁性状态保存数据，开发高速、非易失、高耐久度的 MRAM 芯片。
根据公司 2025 年年报，Everspin 2025 年实现约 5520 万美元收入，其中约 4830 万美元来自 MRAM 产品销售。
严格来说，Everspin 不是 HBM 高带宽存储器制造商。目前它也没有直接生产用于 NVIDIA、AMD AI GPU 周围的 HBM3E 或 HBM4。
但是如果把研究范围扩大到“AI 存储芯片和下一代内存技术”，Everspin 就是一家非常值得关注的企业。
因为 MRAM 试图解决一个传统存储器长期存在的问题：能不能让一种存储器同时拥有 RAM 的速度、Flash 的断电保存能力，以及非常高的写入寿命。
什么是 MRAM？
MRAM，全称 Magnetoresistive Random Access Memory，中文通常称为磁阻式随机存取存储器。
传统 DRAM 主要依靠电容中的电荷保存数据，而 NAND Flash 也是通过电荷状态保存数据。
MRAM 的思路不同，它利用磁性状态表示零和一，因此即使关闭电源，数据仍然能够保存下来。
这种特性称为 Non-Volatile Memory，非易失性存储器。所谓非易失性，就是断电以后数据不会立即消失。
DRAM 属于易失性内存，只要断电，其中的数据通常就没有了；
SSD 中的 NAND Flash 属于非易失性存储器，断电以后仍能保留数据。
MRAM 最吸引人的地方，是它试图同时拥有两类存储器的优点：像 RAM 一样快速读写，同时又像 Flash 一样能够断电保存数据。
Everspin 将自己的 MRAM 产品定位于需要高速访问、数据持久性、高耐久度以及断电保护的系统。
什么是 MTJ？
理解 MRAM 时会经常看到一个专业名词：MTJ。
MTJ 全称 Magnetic Tunnel Junction，中文可以称为磁隧道结。
它是 MRAM 存储单元中的关键结构，通常包含一个固定磁性层、一个很薄的绝缘层，以及一个可以改变磁方向的自由磁性层。
如果两个磁性层的磁方向相同，电阻会比较低；如果两个磁性层的磁方向相反，电阻会比较高。芯片通过识别这种电阻差异判断存储的数据究竟是零还是一。
因此，MRAM 保存的不是传统意义上的电荷，而是磁性状态。这也是为什么 MRAM 可以在断电以后继续保存信息。
Everspin 的两条主要技术路线
Everspin 当前主要拥有两类 MRAM 技术：Toggle MRAM 和 STT-MRAM。
Toggle MRAM 是较早商业化的一种 MRAM 技术。它使用磁场改变磁性存储单元的状态，具有高速读写、非常高的写入耐久度以及断电保存数据等特点。
Everspin 的 Toggle MRAM 已长期用于工业、汽车、医疗、航空航天以及数据记录系统。公司表示，其 Toggle MRAM 可以提供长达约 20 年的数据保存能力。
随着容量需求增加，Everspin 又重点发展 STT-MRAM。
什么是 STT-MRAM？
STT-MRAM 全称 Spin-Transfer Torque Magnetoresistive Random Access Memory，中文一般称为自旋转移力矩磁阻随机存取存储器。
这里的 Spin，也就是“自旋”，是电子的一种量子力学属性。
STT-MRAM 利用经过极化的电流改变磁性层状态，而不是像早期 Toggle MRAM 那样主要依靠外部磁场进行写入。
这种方式可以降低写入能耗，并且更容易缩小存储单元尺寸，因此能够制造容量更高的 MRAM。
Everspin 的 STT-MRAM 使用垂直磁隧道结，也就是 perpendicular MTJ，简称 pMTJ。
公司认为这种结构可以在较小存储单元尺寸下实现较高密度、长时间数据保存、高耐久度和较低功耗。
这也是 Everspin 从几十 Mb MRAM 逐步进入数百 Mb 和 1Gb MRAM 的关键技术。
PERSYST：Everspin 的主要 MRAM 产品平台
Everspin 在 2024 年把主要持久内存产品统一到 PERSYST 品牌之下。
Persistent Memory，中文通常叫“持久内存”，意思是一种能够像内存一样快速访问，同时在断电以后仍然保留数据的存储器。
PERSYST 产品家族包括传统 Toggle MRAM、xSPI STT-MRAM，以及面向数据中心的 1Gb ST-DDR4 MRAM。
它们共同强调高速读取、高耐久度、低延迟以及断电后数据继续存在。
这个定位和普通 NAND Flash 有很大区别。
Flash 非常适合大容量、低成本存储，但写入速度和写入寿命都存在限制。
MRAM 的优势则更多集中在高速写入、频繁更新、即时保存数据以及断电保护。
1Gb STT-MRAM：接近传统内存使用方式
Everspin 一个非常有代表性的产品是 EMD4E001G 1Gb STT-MRAM。
这里的 1Gb 是 1 Gigabit，也就是 10 亿位左右的数据容量，不要和 1GB，也就是 Gigabyte 混淆。8 bit 才等于 1 Byte，因此 1Gb 大约相当于 128MB。
这款产品采用类似 DDR4 的接口，运行频率最高约 667MHz，每个引脚的数据传输率可以达到 1333 MT/s。
MT/s 的意思是每秒百万次数据传输，1333 MT/s 就是每秒大约 13.33 亿次传输。
DDR4 是现代计算机非常常见的一种 DRAM 内存接口标准。
Everspin 让 STT-MRAM 使用类似 DDR4 的接口，就是希望工程师能够更容易把 MRAM 放进原本使用高速内存的系统中。
不过需要注意，Everspin 的 1Gb STT-MRAM 与服务器中几十 GB 或几百 GB 的普通 DDR5 DRAM 在容量和成本上仍然不是同一个级别。
它的优势不是“大容量便宜”，而是高速、低延迟、高写入寿命和断电以后仍然保存数据。
MRAM 可以用在哪里？
Everspin 的 1Gb STT-MRAM 可以作为 SSD、存储加速器、网络设备和计算系统中的 Persistent Data Buffer，也就是“持久数据缓冲区”。
Buffer，就是缓冲区。它是处理器和其他设备之间暂时保存数据的一块高速存储空间。
假设系统正在高速写入大量数据，如果使用普通 DRAM 做缓冲，一旦突然断电，缓冲区中还没有写入 SSD 的数据可能会丢失。
过去一些企业级 SSD 会使用 DRAM 加超级电容或者备用电池解决这个问题。发生断电时，电容继续给 DRAM 供电一小段时间，让设备赶紧把数据保存进 NAND Flash。
MRAM 提供了另一种方法：因为 MRAM 自己就是非易失性的，所以数据写进去以后，即使系统突然断电也不会立即消失。
因此，可以在某些设计中减少对电池或大型超级电容的依赖。
MRAM 和 AI 有什么关系？
HBM 是人工智能 GPU 的核心工作内存。GPU 在进行矩阵乘法和神经网络运算时，需要每秒读取极其庞大的数据，因此 HBM 最关键的指标是非常高的内存带宽。
MRAM 当前还不能在容量、成本和整体带宽规模上直接代替 HBM。因此，把 Everspin 描述成 NVIDIA HBM 的竞争对手是不准确的。
MRAM 更适合 AI 系统中的另一类任务，例如保存需要频繁更新的数据、配置参数、日志、Metadata 元数据、缓存状态、Checkpoint 数据以及要求断电不能丢失的信息。
Metadata，也就是元数据，可以简单理解为“描述其他数据的数据”，例如文件位置、状态、索引以及管理信息。
Checkpoint，也就是检查点，是 AI 或计算程序运行过程中保存的一个中间状态。发生故障以后，程序可以从这个状态继续，而不需要从头开始运行。
因此，Everspin 的 MRAM 更可能作为 AI 系统周围的高速持久内存层，而不是直接替代 GPU 旁边的 HBM。
MRAM 对边缘 AI 更有意义
Everspin 在 Edge AI，也就是边缘人工智能领域可能拥有更直接的应用机会。
所谓 Edge AI，就是不把所有数据都发送到大型云数据中心，而是在汽车、机器人、工业控制器、摄像头、无人机或者其他设备本地执行 AI 模型。
这些设备通常要求低功耗、快速启动、高可靠性，而且很多设备一旦掉电，重要状态和数据不能丢失。
MRAM 的特点正好适合这种环境。它可以保存程序代码，同时又能够像 RAM 一样高速更新数据。
因此一个存储器有机会同时承担过去 NOR Flash 和 SRAM 或部分 DRAM 承担的任务。
Everspin 2026 年推出的新一代 UNISYST MRAM 就明确把 Edge AI、工业、汽车和关键任务系统作为目标市场之一。
UNISYST：代码和数据使用同一种内存
2026 年 3 月，Everspin 推出了 UNISYST MRAM 产品路线。
传统嵌入式系统经常需要两类存储器：NOR Flash 保存程序代码，SRAM 或 DRAM 保存程序运行过程中不断变化的数据。
UNISYST 的目标是把 Code Storage，也就是代码存储，与 Data Memory，也就是数据内存，整合到同一种 MRAM 架构中。
这种设计有时被称为 Unified Memory，统一内存。
这里并不是指 Apple 芯片宣传的那种 CPU 和 GPU 共享内存，而是指代码和运行数据可以使用同一种非易失性 MRAM。
Everspin 公布的 UNISYST 路线覆盖大约 128Mb 到 2Gb 的容量，并计划使用高速 xSPI 以及其他接口技术。
如果这种技术能够进一步提高容量并降低成本，它有机会减少嵌入式 AI 系统需要使用的存储器种类。
什么是 xSPI？
Everspin 最近几年大量推广 xSPI STT-MRAM。
SPI 是 Serial Peripheral Interface，也就是串行外设接口，是处理器连接 Flash、传感器以及其他芯片经常使用的一种接口。
xSPI 可以理解为速度更高、数据通道更多的新一代串行存储接口。
与传统 SPI 每次通过较少线路传送数据不同，Quad SPI、Octal SPI 等技术可以同时利用多条数据线，提高数据传输速度。
这种接口特别适合嵌入式系统，因为它需要的芯片引脚比 DDR 内存少，PCB，也就是印刷电路板的布线也相对简单。
Everspin 的 xSPI STT-MRAM 正是希望成为部分 NOR Flash 和 SRAM 应用的替代方案。
64Mb、128Mb 和 256Mb PERSYST STT-MRAM
Everspin 2026 年继续扩展 PERSYST xSPI STT-MRAM 产品线。
截至 2026 年，公司已经完成 64Mb 高可靠性 xSPI STT-MRAM 的生产认证，该产品达到 AEC-Q100 Grade 1 标准。
AEC-Q100 是汽车电子领域的重要芯片可靠性认证标准，Grade 1 通常要求芯片能够在较宽温度范围内可靠工作。
Everspin 同时正在推进 128Mb 和 256Mb xSPI STT-MRAM 产品，把 MRAM 的容量继续向上扩展。
2026 年 9 月，Everspin 又宣布与 Teledyne HiRel Semiconductors 建立合作。
首先围绕 256Mb PERSYST STT-MRAM 开展高可靠性存储解决方案合作，主要面向航空航天、国防以及其他关键任务系统。
这说明 Everspin 目前的发展重点不仅是容量，还包括 MRAM 在极端环境中的可靠性。
与 GlobalFoundries 合作生产 STT-MRAM
Everspin 自己拥有位于美国亚利桑那州 Chandler 的 200mm，也就是 8 英寸晶圆后段生产能力，同时也与 GlobalFoundries 建立了长期制造合作关系。
这里的 BEOL 是 Back End of Line 的缩写，也就是晶圆制造中的“后段制程”。Everspin 可以在已经完成 CMOS 电路的晶圆上继续制造其磁性存储结构。
对于更先进的 STT-MRAM，Everspin 与 GlobalFoundries 合作使用 300mm，也就是 12 英寸晶圆生产。
双方从 40nm、28nm 和 22nm 等工艺开始合作，并曾进一步规划 12nm FinFET MRAM 技术。
FinFET 是一种三维晶体管结构。与传统平面晶体管相比，它能够在更先进制造工艺中改善晶体管控制能力并降低漏电。
这种合作意味着 Everspin 并不是只有 MRAM 实验室技术，而是已经建立了实际商业化生产体系。
什么是 eMRAM？
除了单独销售的 MRAM 芯片，还有一种重要方向叫 eMRAM。
eMRAM 的 e 是 Embedded，也就是“嵌入式”的意思。
普通 MRAM 是一颗独立存储芯片，处理器通过外部接口访问它；eMRAM 则直接制造在 CPU、MCU、SoC 或其他芯片内部。
SoC，全称 System on Chip，也就是片上系统，是把处理器、接口、控制器和其他功能集成到同一颗芯片中的设计。
Everspin 与 GlobalFoundries 的合作还包括把 STT-MRAM 技术作为嵌入式 MRAM 集成进 GlobalFoundries 的工艺平台。
这样芯片设计公司就可以直接在自己的 SoC 内部加入非易失性 MRAM，而不一定需要额外安装一颗 Flash 芯片。
对于未来汽车芯片、工业 AI 芯片以及 Edge AI SoC，这种技术可能非常重要。
MRAM 能不能取代 DRAM、NAND 和 HBM？
半导体行业长期有一个非常吸引人的概念叫 Universal Memory，通用存储器。
理想的通用存储器应该同时拥有 SRAM 的速度、DRAM 的容量、NAND Flash 的非易失性、非常高的写入寿命，同时成本还足够低。
如果真的出现这种存储器，CPU Cache、系统内存和长期存储之间的边界都有可能发生巨大变化。
MRAM 一直被认为是最有希望向这个方向发展的技术之一。Everspin 自己也把长期提高 MRAM 密度、性能和耐久度看成向 Universal Memory 演进的重要方向。
但是从目前产业现实来看，MRAM 仍然不能同时在容量、成本和制造规模上击败 DRAM、HBM 和 NAND。
因此，更现实的发展方式不是突然“MRAM 取代所有存储器”，而是先进入那些最需要高速、持久性和超高写入耐久度的应用。
Everspin 与 HBM 的区别
如果把 Everspin 放进“高带宽存储器和 AI 存储芯片企业”目录，最好明确它的位置。
Samsung、SK hynix 和 Micron 主要提供 DRAM 与 HBM，其中 HBM 是 AI GPU 的核心高带宽工作内存。
Everspin 则主要提供 MRAM 和 STT-MRAM，重点解决高速数据持久化、断电保护、高写入耐久度和高可靠性。
HBM 更强调 Bandwidth，也就是带宽；MRAM 更强调 Persistence，也就是数据持久性。
HBM 可以让 GPU 每秒获得海量数据，而 MRAM 可以让关键数据在突然断电以后仍然存在。
所以两者在未来 AI 系统中更可能承担不同任务，而不是简单互相替代。
Everspin 在 AI 存储产业中的位置
随着 AI 芯片和服务器越来越复杂，整个存储体系正在从过去简单的“DRAM 加 SSD”，发展成多层结构。
最靠近 GPU 的可以是 HBM；
CPU 周围是 DDR5；
大容量扩展可以使用 CXL Memory；
长期存储使用 NVMe SSD 和 NAND Flash；
而在高速缓存、持久数据缓冲、Metadata、Checkpoint、配置存储以及 Edge AI 系统中，MRAM 有机会形成自己的市场。
Everspin 的价值就在这一层。
它不是最大的存储器公司，2025 年收入也只有约 5520 万美元，与 Samsung、SK hynix 或 Micron 完全不是一个规模。
但 Everspin 掌握的是一种非常独特的存储器技术，并已经把 MRAM 从实验室推进到了商业量产阶段。
尤其是在 AI 系统越来越关注功耗、断电保护、实时性、边缘计算和高可靠性的情况下，MRAM 的意义可能比过去更大。
总结
Everspin Technologies 是全球少数长期专注于商业化 MRAM 的半导体企业之一，其核心产品包括 Toggle MRAM、STT-MRAM、PERSYST 持久内存，以及新一代 UNISYST 统一 MRAM 架构。
公司的 1Gb STT-MRAM 已经采用类似 DDR4 的高速接口，可以用于 SSD、存储加速器、网络设备和数据中心中的持久数据缓冲；
xSPI PERSYST 产品则主要进入工业、汽车、航空航天以及高可靠性嵌入式系统；
UNISYST 则进一步瞄准 Edge AI，希望让同一种 MRAM 同时保存程序代码和运行数据。
Everspin 并不是 HBM 制造商，也不会在短期内用 MRAM 取代 GPU 使用的 HBM。
但是在未来 AI 存储体系中，除了“容量”和“带宽”，数据持久性、写入寿命、掉电保护和低延迟也会越来越重要。
因此，在高带宽存储器和 AI 存储芯片产业地图中，可以把 Everspin Technologies 定位为：MRAM、STT-MRAM、持久内存、嵌入式非易失性内存，以及 Edge AI 下一代存储芯片企业。