硫系化合物相变存储器

图 4 – 采用45nm制造工艺的1Gb相变存储器

开发一个有效且可靠的存储元器件是PCM的成功关键。恒忆在Alverstone上首次定义并实现了一个创新的“墙壁”结构。在数据保存期限和存储器耐用性方面，Alverstone的可靠性测试结果非常出色，表明这项技术可以满足市场对可靠性的期望和目标，即便在较高的密度节点也是如此。

PCM技术研发将沿着不同的路线并行前进。为使采用BJT的单元沿着光刻技术发展路线达到最小的单元尺寸，主流的开发路线将以现有技术架构的尺寸缩小为基础。除广泛使用的Ge2Sb2Te5以外，利用新的硫系合金是另外一个重要的研究领域，因为这可能会开创全新的应用领域；结晶速度极快或结晶温度更高的合金将会有更好的前景 。

应用领域广阔

从应用角度看，PCM可用于所有的存储器系统，特别适用于消费电子、计算机、通信三合一电子设备的存储系统。PCM特别适用于无线通信系统的代码执行内存。无线通信系统需要一个常驻代码执行内存和小数据结构存储器(表1)。以读取延时短和覆写速度快为亮点，PCM特别适用于无线系统的基带和应用处理。虽然页面比较小，读取速度比DRAM慢，但是还在同一等级上。这个特性使PCM不仅适用于从低密度到高密度的各种无线系统代码执行存储器，还是处理最常用的数据结构的理想存储解决方案。PCM的位可修改功能省去了对块擦除的要求，同时还进一步降低了对DRAM的需求，从而可以降低存储子系统的成本。因为这些技术特色，PCM有望成为一个总体成本最低的可升级的存储器子系统解决方案，同时还能满足市场对高端多媒体无线设备的日益增长的性能需求。

表1 – 相变存储器、浮栅非易失性存储器（EEPROM、NOR闪存和NAND闪存）和DRAM存储器关键特性对比

对于处理频率几乎最高的数据结构，PCM还可在固态存储器子系统内兼做常读存储器，用于保存访问频率很高的页面，在片内处理数据结构时，可用于存储比较容易管理的元素，如奇偶位、坏块表、块页映射表等。通过最大限度降低对NAND闪存的应力，降低系统的总体成本，一颗低容量的PCM可大幅提升系统的可管理性。此外，当很多块内都有被擦除的页且存储子系统接近全满状态时，存储新数据需要多次擦除操作，才能释放空间给新数据。这个特性会进一步降低NAND闪存的可靠性，加快其达到耐用极限的时间。

以位可修改和高耐用性为特色，PCM可满足重负荷使用的固态数据存储子系统的要求。

总之，已取得的技术成熟性、技术节点缩减前景和广泛的应用领域(可能会进一步扩展)正在为PCM技术未来十年在存储器市场上发挥关键作用铺平道路。