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　　【PConline 资讯】今年6月30日，IBM研究人员在苏黎世展示了其在存储技术PCM（Phase Change Memory相变存储器）的重大突破：实现多位封装，开发出多位PCM，和传统的闪存相比，PCM兼具速度快，便捷，密度高等特点，IBM此次研究进展可使PCM读取数据的速度达到闪存的100倍。

IBM PCM

　　信息时代海量数据的增长直接导致了业界对存储行业的关注，如何在提高存储性能的同时控制成本成为各方思考的问题。一方面，随着现如今流行的“云”概念而诞生的云存储，从存储的结构方式上改变存储现状，将数据存储到高性能的云端服务器上，以达到存储安全可靠性能高的要求。

　　另一方面，从存储原理技术上，最近新的存储技术也有重要的进展，有望取代现如今的硬盘闪存等，将我们带入存储新时代。例如今年年初IBM赛道存储取得的重大突破。与赛道存储定位于硬盘终结者不同的是，此次取得进展的PCM技术更倾向是闪存的替代者。

IBM研究PCM进展

　　1966年Stanford Ovshinsky 提出PCM技术以来，PCM技术作为闪存技术的可能替代者，一直备受关注，Intel、三星等公司在1999年以来相继开始各自的PCM研究，并取得了许多重要成果，例如Numonyx在2009年制造出了45nm的1G大小的PCM样品，三星在2010年也生产出来65nm制程的512M大小的PCM样品。

　　IBM正式宣布研究PCM是在2005年5月，当时IBM宣布和Infineon、Macronix共同研发PCM技术，旨在取代闪存技术。IBM称三个公司将派遣共二十至二十五名员工前往IBM在约克镇、纽约、圣何塞、加州的研究中心专门开发此PCM技术。

　　2010年12月初，IBM CTO Jai Menon称非易失性相变内存(PCM)技术的芯片尺寸微缩能力将超越常规闪存芯片，并会在3-5年内在服务器机型上投入实用，Menon称IBM将继续开发自有PCM技术专利，不过专利开发完成后，IBM会寻找有能力为IBM制造PCM存储芯片的代工厂商并进行技术授权，最后载将代工厂生产的PCM 芯片用于IBM自己的服务器系统产品上。

IBM-PCM

　　时至今年6月30日，IBM研究人员在苏黎世展示了PCM的重大突破：多位封装。PCM存储技术可比闪存技术快100倍，断电时，其仍拥有高超的存储能力，也不会造成数据丢失；而且，PCM能耐受1亿次写循环，而目前企业级闪存能耐受3万次写循环，消费级闪存仅为3000次。

　　但与头年12月声明的PCM会在3-5年内在服务器机型上投入实用不同的是，这次并没有公布任何相关产品计划，也没有准备向第三方提供专利授权。业内有人预计在2016年前都不会出现PCM产品，届时闪存技术的发展可能将PCM的优势消弭于无形。>>

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PCM原理及对比闪存优势

　　相变存储技术的原理，PCM利用材料（由各种不同元素组成的合金）从低电阻值的结晶态转变到高电阻值的非结晶态中电阻值的变化来存储数据字节在一个PCM单元中，相变材料被放在上下两个电极之间。科学家可以通过施加不同电压或不同强度的电流脉冲来控制相变。这些电压或脉冲会加热材料，当达到不同的温度阈值时，材料会从结晶态变为非结晶态或者相反。

PCM存储单元结构

相比闪存技术PCM有如下优势：

　　非易失性
　　PCM如NOR闪存与NAND闪存一样是非易失性的存储器。RAM需要稳定的供电来维持信号，如电池支持。DRAM也有称为软错误的缺点，由微粒或外界辐射导致的随机位损坏。早期Intel进行的兆比特PCM存储阵列能够保存大量数据，该实验结果表明PCM具有良好的非易失性。

　　读取速度
　　如同RAM和NOR闪存，PCM技术具有随机存储速度快的特点。这使得存储器中的代码可以直接执行，无需中间拷贝到RAM。PCM读取反应时间与最小单元一比特的NOR闪存相当，而它的的带宽可以媲美DRAM。相对的，NAND闪存因随机存储时间长达几十微秒，无法完成代码的直接执行。

　　写入/擦除速度
　　PCM能够达到如同NAND的写入速度，但是PCM的反应时间更短，且无需单独的擦除步骤。NOR闪存具有稳定的写入速度，但是擦除时间较长。PCM同RAM一样无需单独擦除步骤，但是写入速度（带宽和反应时间）不及RAM。随着PCM技术的不断发展，存储单元缩减，PCM将不断被完善。

　　缩放比例
　　缩放比例是PCM的第五个不同点。NOR和NAND存储器的结构导致存储器很难缩小体型。这是因为门电路的厚度是一定的，它需要多于10V的供电，CMOS逻辑门需要1V或更少。这种缩小通常被成为摩尔定律，存储器每缩小一代其密集程度提高一倍。随着存储单元的缩小，GST材料的体积也在缩小，这使得PCM具有缩放性。

PCM技术前景展望

　　IBM苏黎世研究中心的内存和探头技术主管哈里斯·波齐迪斯（Haris Pozidis）表示：“随着企业和个人消费者日益接受云计算模式和服务，大多数的数据存储和处理都在云中进行，更强大、更高效，同时价格合理的存储技术是必要的”。

某公司PCM样品

　　从1966年诞生至今，通过1999年开始的三星、Intel等公司的研究热潮，PCM技术已经取得初步进展，PCM结合了快速、耐用、非易失性和高密度等特点，在低功耗、覆写和耐写能力、更少的占位面积、较快的读写速度、可微缩性等方面颇具吸引力，很有希望成为闪存的替代者。

　　对于PCM的前景，网友们也发表了各自的见解，根据此前相关文章网友的评论不难发现，大多数网友对PCM的前景持乐观态度，例如下图这位网友。

网友评论

　　虽然IBM在PCM技术上取得突破，但该公司不会很快影响如今存储的现状。一方面IBM还未计划自己开发任何相关产品，另一方面也未准备向第三方提供专利授权。业内有关人士预计在2016年前都不会出现PCM产品，届时闪存技术的发展可能将PCM的优势消弭于无形。[返回频道首页]