全闪存存储 闪存之后,相变存储器再受关注

~ 　　如今在存储领域，闪存技术得到了广泛的应用。闪存作为一种非易失性存储介质，不仅被大量用于消费类电子产品，比如手机、数码相机等，而且在企业级存储领域，应用闪存技术的固态硬盘作为分层存储的重要组成部分，也受到了广大企业用户的青睐。
　　华中科技大学教授缪向水表示：“根据摩尔定律推测，闪存技术发展到32nm时将遇到瓶颈，其可靠性、容量、写速度、最大可擦写次数等都会受到一定限制。”在闪存之后，还有没有新的存储介质可用？一种已经问世40多年的存储介质――相变存储器很可能再现第二春。
　　相变存储器是一种通过存储材料相位状态的改变来表示不同的数据信息，进而存储数据的介质。上个世纪60年代末，人们就开始了对相变存储器的研究。1970年，戈登・摩尔（Gordon Moore）在一篇文章中详细描述了第一个256位的半导体相变存储器。此后，随着材料技术以及半导体工艺的不断发展，相变存储技术受到了一些厂商的关注。Intel、IBM、惠普、三星等公司以及一些研究机构都加入到相变存储器的研究大军中。
　　2002年2月，Intel与Ovonyx共同发布了相变存储器的测试芯片。2005年，相变存储器被首次应用于商业应用（一个军工项目）。2011年，三星推出了512Mb相变存储器芯片，并用于手机，这对于改善手机的性能起到了非常重要的作用。这也是相变存储器被首次应用于民用项目。三星公司在相变存储器的研究和应用领域已经处于世界领先地位。从军工领域到民用领域，相变存储器已经走出实验室，并逐渐进入商业应用的推广阶段，但从目前情况看，相变存储器还不能实现大规模的商业应用。
　　相变存储器具有非易失性、随机可读写、延迟低、吞吐率高、体积小、功耗低等诸多优势，但为什么经过了40多年的发展，仍然不能被广泛应用呢？
　　第一， 相变存储器的容量和性能还有待提高。目前，已经量产的相变存储器的最大容量只有1Gb，这很难满足企业级应用的需求。“根据摩尔定律推测，闪存技术还有10年左右的时间就会遇到技术瓶颈。因此，我们还有时间在相变存储器的研发和生产上精益求精。”缪向水表示。
　　第二， 相变存储器目前的价格过高。与已经广泛应用的DRAM、RAM和闪存相比，相变存储器的价格一直居高不下。有分析机构预测，2012年，相变存储器的价格将与闪存价格相当；2014年，相变存储器的价格可能会低于闪存。这将为未来相变存储器的大规模应用创造有利条件。缪向水表示：“未来，相变存储器很可能会取代闪存或RAM。”
　　第三， 相变存储器的寿命较短，其可擦写次数只有108～1012次，按平均使用频率计算，其寿命只有3年左右，这与DRAM、磁盘的寿命相比还有较大差距。
　　但相变存储器具有更高的性能，它为存储的I/O性能优化提供了一条新的途径。目前，许多厂商和研究机构正在研究相变存储器替代硬盘、闪存甚至是计算机系统主存的可能性。此外，相变存储器具有低功耗和可适应各种苛刻运行环境的优势。因此在嵌入式应用领域，相变存储器也会有用武之地。今年4月，中国科学院上海微系统与信息技术研究所宣布，我国第一款具有自主知识产权的相变存储器芯片研制成功。该研究所制成的相变存储器试验芯片的存储容量为8Mb，可实现读、写、擦的存储器全部功能。缪向水预测：“2014年，相变存储器将迎来爆发期。”

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