相变存储器的浅谈

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1、相变存储器的浅谈.freelemory,NVM)在技术中扮演着重要的角色。传统非易失性存储器主要包括EPROM(可擦写可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦可编程只读存储器)、Flash(闪存)等。在当前市场中,Flash存储器渐渐占据了统治地位。但是,flash存储器也存在着一些问题.其在读写过程中的高能热电子可能会引起存储器本身的损坏,影响器件可靠性;同时,Flash存储器在对某一位数据进行擦除时,需要将整个数据块的数据擦除,这大大影响了存储器的速度。随着技术的进步,铁电存储器、磁存储器等也开始崭露头脚,目前最引人瞩目的当属相变存储器了。二、相和相变相是理化上的一个概念,它表示某种物质

2、性质没有变化,但是其状态已经改变,如水在物理上有气相、液相、固相的状态。而相变就是当外部环境变化时从一种相到另外一种相的过程。相变导致很多物理性质的改变,.freel写入新数据时不用执行擦除过程。这意味着PCM就可以从存储器直接执行代码,不需要将代码读入RAM执行,而NAND和NOR则无法直接读取并运行代码。2.寿命长,存储稳定。PCM是以物质的不同相作为存储信息的方式,因此只要不超过晶化温度,一般来说不会丢失数据。由于它存储数据不牵扯电子转移等问题,它能执行的稳定读写次数可达1012~1015,与之对比MLCNAND和SLCNADA相形见绌,甚至超过了SARM和DRAM的次数。而且PCM具

3、有抗高辐射,强震动,抗电子干扰等特性,因此在军事和严酷条件要求下也有很大用武之地。3.工艺简单,潜力大。与其他一些未来存储器技术对比,PCM的工艺较为容易实验。在目前CMOS工艺之上,只需增加2~4次掩膜即可。作为一种商业产品,任何一家企业都不会放弃如此大的商业利润,同时也推动着PCM技术不断进步。4.多态存储和多层存储多态存储即在同一个存储单位中存储多个数据。相变材料最大阻值和最小阻值往往相差几个数量级,这样就给多态存储留下了很大空间。多层存储是可将多个PCM堆叠起来,形成一个三维的存储阵列,从而为大容量,小空间,低功耗开辟了新道路。(二)缺点1.单位成本高。相对目前流行的MLCNADA,

4、单位容量成本较高,这也是当年闪存所经历的过程,随着工艺的完善相信能够得到解决。2.发热和耗能过大。因为完成相变过程就是依靠电压、电流控制发热功率来实现的。随着节点的越来越小,对加热控制元件要求也就越高,与此带来的发热问题就越来越明显。发热和耗能是目前制约其发展的重要原因。3.电路设计不完善。目前相变材料五花八门和热传导效应,PCM电路设计较其他存储器有很大不同当高速度、大数据量时对电路要求就十分苛刻,在这方面PCM还有很长的路要走。五、相变存储器今后发展作为一种新型的非易失性存储器,它集DRAM,NADN,EEPROM各种存储器的优点一体。目前相变存储器在嵌入式系统中发展迅速,三星公司利用P

5、CM已完成试验机的测试。但是否能在存储器市场像NADN一样流行,必须解决成较高和容量普遍偏小的局面。我国目前在这方便也取得一定的成绩,但是较国外英特尔、三星、日立等大公司差距依旧很大。相变存储器在飞速发展的同时,FERAM(铁电存储器)、MRAM(磁性存储器)、RERAM(电阻记忆体)等新兴非易失性存储器也在飞速发展,在未来的存储器市场竞争中到底谁能取得胜利,尚不可知。而为大容量,小空间,低功耗开辟了新道路。(二)缺点1.单位成本高。相对目前流行的MLCNADA,单位容量成本较高,这也是当年闪存所经历的过程,随着工艺的完善相信能够得到解决。2.发热和耗能过大。因为完成相变过程就是依靠电压、电

6、流控制发热功率来实现的。随着节点的越来越小,对加热控制元件要求也就越高,与此带来的发热问题就越来越明显。发热和耗能是目前制约其发展的重要原因。3.电路设计不完善。目前相变材料五花八门和热传导效应,PCM电路设计较其他存储器有很大不同当高速度、大数据量时对电路要求就十分苛刻,在这方面PCM还有很长的路要走。五、相变存储器今后发展作为一种新型的非易失性存储器,它集DRAM,NADN,EEPROM各种存储器的优点一体。目前相变存储器在嵌入式系统中发展迅速,三星公司利用PCM已完成试验机的测试。但是否能在存储器市场像NADN一样流行,必须解决成较高和容量普遍偏小的局面。我国目前在这方便也取得一定的成

7、绩,但是较国外英特尔、三星、日立等大公司差距依旧很大。相变存储器在飞速发展的同时,FERAM(铁电存储器)、MRAM(磁性存储器)、RERAM(电阻记忆体)等新兴非易失性存储器也在飞速发展,在未来的存储器市场竞争中到底谁能取得胜利,尚不可知。