有望取代NOR闪存的新型存储技术：PRAM

斯嘉丽

IBM、Macronix（旺宏）和奇梦达的科研人员近日联合发布了他们共同的研究成果PRAM（相变内存），这种新型存储技术将有望取代已被广泛用于计算机和消费类电子产品的NOR闪存芯片。同时，三星电子也完成了其首款512MB PRAM原型的开发，该原型采用了垂直二极管和在DRAM制造中应用的三维晶体管结构，单元面积仅为0.0467μm2，相当于普通NOR闪存的一半。

当前使用的大多数闪存都有一个存放电荷的部分——“浮栅”，其设计特点是不会泄漏。因此，闪存可保持其存储的数据并且只在读、写或擦掉信息时需要供电，但是在闪存上写入数据要比在DRAM或SRAM上慢上千倍。此外，闪存存储单元在被写过约10万次以后将变得不再可靠。这对于许多消费应用来说并不是问题，但对那些必须频繁重写的应用，如计算机主存储器或网络的缓冲存储器，这将会带来问题。闪存在未来面临的问题是，按照摩尔定律，现有的存储单元设计在进入45nm制程时，很难继续保持非易失性特性。

由于在写入新数据时无须进行擦去原数据的处理，三星电子的PRAM原型的数据写入速度可达到传统闪存的30倍。同时，PRAM的耐用性极佳，使用寿命有望提高到传统闪存的10倍。

由IBM、旺宏和奇梦达共同研制的PRAM采用了一种新型非易失性相变材料：锗锑合金（GeSb），在其中还掺入了少量其他元素以加强其性能。这一原型的转换速度比闪存快500倍，而写入数据的功耗却不到闪存的一半。

由于相变内存的处理速度远远快于闪存，尺寸也比闪存小很多，从而使未来高密度非易失性存储器以及功能更强大的电子设备的出现成为可能。通过将非易失性与优异性能以及可靠性完美结合起来，PRAM技术也可用于面向移动应用的通用存储器。