在關(guān)于5nm嵌入式MRAM的論文中，該模型與5nm節(jié)點(diǎn)相互兼容。對(duì)于讀寫(xiě)操作方面，pMTJ稱(chēng)訪問(wèn)延遲分別小于2.5ns和7.1ns。分析表明ST-MRAM滿(mǎn)足了高性能計(jì)算中一級(jí)到三級(jí)緩存的眾多要求，并且讀寫(xiě)性能顯著高于SRAM。它滿(mǎn)足了超過(guò)100MHz的時(shí)鐘頻率的要求，同時(shí)占用面積為SRAM的43.3％。
 
通過(guò)進(jìn)行設(shè)計(jì)技術(shù)協(xié)同優(yōu)化（DTCO），以確定5nm節(jié)點(diǎn)上STT-MRAM單元的要求和規(guī)格，并得出了一個(gè)結(jié)論，高性能STT-MRAM位單元的MRAM間距是45nm接觸柵極間距的兩倍，是5nm最后一級(jí)高速緩存的首選解決方案。在第二步中，在300mm 硅晶片上制造高性能STT-MRAM單元，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量磁隧道結(jié)的特性。
   
通過(guò)改變高速緩存大小，對(duì)SRAM和ST-MRAM進(jìn)行能耗比較。在0.4MB時(shí)的讀操作和5MB時(shí)的寫(xiě)操作的情況下，與SRAM相比來(lái)說(shuō)，STT-MRAM的能耗更低。
 
通過(guò)對(duì)SRAM和STT-MRAM的能耗曲線的觀察所顯示，研究人員認(rèn)為有兩個(gè)交叉點(diǎn)會(huì)影響系統(tǒng)能耗：STT-MRAM的讀和寫(xiě)能耗分別在在0.4MB和5MB時(shí)低于SRAM。這是由于隨著SRAM容量的增加，sram待機(jī)功率呈指數(shù)增長(zhǎng)。
 
即使SST-MRAM存在讀寫(xiě)不對(duì)稱(chēng)，但在5nm節(jié)點(diǎn)和高速緩存容量低于12MB時(shí)，無(wú)論在何種應(yīng)用場(chǎng)景下，STT-MRAM都是有好處的。
 
DTCO和硅驗(yàn)證模型首次得出了這樣的結(jié)論，在容量分別大于0.4MB和5MB時(shí)，STT-MRAM的讀寫(xiě)能耗均要比SRAM??；STT-MRAM的延遲足以滿(mǎn)足高性能計(jì)算領(lǐng)域中最后一級(jí)緩存的要求，這些緩存的工作頻率約為100MHz。這些MRAM現(xiàn)在已經(jīng)從研究領(lǐng)域中出現(xiàn)并且顯示出優(yōu)越的特性。

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