可替代閃存的存儲新技術（一）
2017-08-04 16:39:34
近十年來，在高速成長的非易失性存儲器(NVM)市場的推動下，研發人員一直在嘗試使用新材料和新概念發明一種更好的存儲器技術，用來取代閃存技術，更有效地縮小存儲器體積，提高存儲性能。目前具有突破性的存儲技術有磁性RAM(MRAM)、鐵電RAM(FRAM)、相變RAM(PRAM)或其他相變技術。本文將分別介紹這些技術的特點、比較和研發進展。
新一代存儲技術顯現“多、快、省”特點
MRAM是一種非易失性磁性隨機存儲器。它具有靜態隨機存儲器(SRAM)的高速讀取寫入能力及動態隨機存儲器(DRAM)的高集成度，基本上能夠無限次重復寫入。設計原理是它通過控制鐵磁體中的電子旋轉方向來達到改變讀取電流大小的目的，從而使其具備二進制數據存儲能力。MRAM的主要弊端是固有的寫操作過高和技術節點縮小受限。
為了解決這兩大問題，業界提出了自旋轉移矩RAM(SPRAM)解決方案，這項創新技術是利用自旋轉換矩引起的電流感應式開關效應。雖然這一創新方法在某種程度上解決了MRAM的一些常見問題，但還有很多問題需要研究人員解決，如單元集成、自讀擾動、寫次數等。
現在，MRAM只局限于4Mb陣列180nm工藝的產品。另外，MRAM的生產成本也是一個大難題。MRAM研發可分為三大陣營，除了海力士和東芝之外，三星電子也在進行研發。
最好的閃存替代技術之一是PRAM，PRAM能夠囊括各種不同非易失性存儲器應用領域，滿足高性能和高密度兩種應用要求。它利用溫度變化引起硫系合金(Ge2Sb2Te5)相態逆變的特性，利用電流引起的焦耳熱效應對單元進行寫操作，通過檢測非晶相態和多晶相態之間的電阻變化讀取存儲單元。
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