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释放内存 相变内存单元件存储多个数位

归档日期:04-23       文本归类:二进制单元      文章编辑:爱尚语录

  相变材料(PCM)内存(简称相变内存)能在单个元件上存储多个数位,有望从根本上解决即将到来的内存危机,而无需增大现有芯片的尺寸。

  我们不能无限制的在记忆卡上存储。虽然以前公布的将单个比特的数字信息存储在12个原子上十分引人注目,但在某些时刻我们还将达到一个极限。目前通常只用单个存储元件来储存两个二进制状态,而事实上其能容纳更多。

  新技术借助PCM在非晶态和结晶态之间转换以保留信息,相变内存写入和检索数据的速度可比目前常用的闪存快100倍。同时,它还十分耐用,可至少重复使用10万次,而闪存仅能重复利用3000余次。

  但相变内存真正的潜力在于它能够在单个元件上存储多个数位。IBM苏黎世研究实验室的存储技术负责人伊万耶洛斯艾里弗瑟欧表示,如果能控制电流,就能创建出介于完全结晶和完全非晶态之间的状态。

  究竟能创建出多少种状态目前仍无定数,但英国埃克塞特大学的大卫莱特称,其已经在大小为20纳米的单个元件上,呈现出了512种离散状态,这一尺寸与闪存的单个元件一致,而通常闪存的元件上只能容纳两种状态。

  但挑战仍然存在,这些不同状态的差异需要高度敏感和昂贵的设备,而无法在普通芯片上实现。另一个问题则是漂移,因为材料的电阻会随时间不断变化。这在存储两个状态时不是困扰,对于存储多种状态来说却是一种障碍。

  IBM坚信具有双重的解决方案:通过电气测量材料的非晶态厚度来取代电阻,并同时读取多个元件来衡量它们的相对漂移位置。现在多数的研究集中在四种状态的存储等,这能以近乎同样的成本使存储能力增加一倍。但这并不意味着二进制的死亡。存储多倍数位并不是要舍弃二进制,以及数十年来与之相关的技术和程序等,切换为四进制。在信息方面,它们是相同的,4种状态也可以很容易地用于两个二进制位的存储。

  研究人员表示,目前PCM的革命还未打响,三星、美光(Micron)和海力士(Hynix)三大内存公司的业务重点仍是闪存,而多态的PCM则有望于2016年与世人见面。

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