相变内存技术细节

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1、相变内存技术细节信息来源：dramx    发布日期：2008-2-15    浏览数：1【PCRAM.com.cn内存批发网】 新研究成果预示“相变”内存的前景一片光明，该内存的处理速度远远快于闪存，并且尺寸也比闪存小得多，从而使未来高密度“非易失性”存储器以及功能更强大的电子设备的出现成为可能。非易失性存储器无需利用电力来保存信息。通过将非易失性与优异性能以及可靠性完美结合起来，相变技术还为面向移动应用的通用存储器开辟了道路。计算机存储单元通过在两种易辨状态(数字“0”或“1”)间迅速转换的架构存储信息。当前的大多数存储器都是根据微小的存储单元的有限区域中有无电荷来记录数据的。业界处理

2、速度最快和最经济的存储设计分别是采用固有泄漏存储单元的SRAM(静态内存)和DRAM(动态内存)，因此，它们需要连续供电，如果是DRAM，还要不断刷新。一旦电源中断，这些“易失性”存储器就会丢失它们所存储的信息。当前使用的大多数闪存都有一个存放电荷的部分——“浮栅”，其设计特点是不会泄漏。因此，闪存可保持其存储的数据并且只在读、写或擦掉信息时需要供电。这种“非易失性”特征使得闪存被广泛用于以电池供电的便携式电子设备中。非易失性数据保留也是一般计算机应用的一大优势，但是在闪存上写入数据要比在DRAM或SRAM上写入数据慢上千倍。而且，闪存存储单元在被写过大约10万次以后就会降质并且变得不再可

3、靠。这对于许多消费应用来说并不是问题，但对那些必须频繁重写的应用，如计算机主存储器或网络的缓冲存储器或存储系统来说，这将会带来问题。闪存在未来面临的第三个问题是，按照摩尔定律，现有的存储单元设计在进入45纳米制程时，很难继续保持非易失性特性。由IBM、旺宏和奇梦达共同取得的相变存储器成果极其重要，因为它不仅推出了一种新型非易失性相变材料(转换速度比闪存快500倍，功耗不到闪存的一半)，最重要的是，当其尺寸缩小为至少22纳米时，依然可实现这些性能，远远领先浮栅闪存。该相变存储器的核心是一小片半导体合金膜，它可以在有序的、具有更低电阻的结晶相位与无序的、具有更高电阻的非结晶相位之间快速转换。因

4、为无需电能来保持这种材料的任意一种相位，所以，相变存储器是非易失性的。该材料的相位是由用来加热该材料的电脉冲的幅度和持续时间设定的。当材料被加热至高于熔点时，合金的高能原子就会到处移动，进行随机排列。突然停止电脉冲会使原子定格在随机的非结晶相位。用大约10纳秒的时间慢慢停止脉冲，原子将有足够的时间重新排列为它们优先选择的有序结晶相位。新型存储器材料是一种锗锑合金(GeSb)，在其中还加入(掺入)了少量其它元素以加强其性能。模拟研究使得研究人员可以微调和优化该材料的性能，并且研究其结晶行为