PCM相變存儲(chǔ)器具有很多優(yōu)點(diǎn)，比如可嵌入功能強(qiáng)、優(yōu)異的可反復(fù)擦寫特性、穩(wěn)定性好以及和ＣＭＯＳ工藝兼容等。為增進(jìn)大家對(duì)PCM相變存儲(chǔ)器的認(rèn)識(shí)，本文將對(duì)PCM相變存儲(chǔ)器的特性以及PCM相變存儲(chǔ)器的應(yīng)用予以介紹。如果你對(duì)PCM相變存儲(chǔ)器具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、PCM相變存儲(chǔ)器特性

1、一位可變

如同RAM或EEPROM，PCM可變的最小單元是一位。閃存技術(shù)在改變儲(chǔ)存的信息時(shí)要求有一步單獨(dú)的擦除步驟。而在一位可變的存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的信息在改變時(shí)無(wú)需單獨(dú)的擦除步驟，可直接由1變?yōu)?或由0變?yōu)?。

2、非易失性

相變存儲(chǔ)器如NOR閃存與NAND閃存一樣是非易失性的存儲(chǔ)器。RAM需要穩(wěn)定的供電來(lái)維持信號(hào)，如電池支持。DRAM也有稱為軟錯(cuò)誤的缺點(diǎn)，由微?；蛲饨巛椛鋵?dǎo)致的隨機(jī)位損壞。早期Intel進(jìn)行的兆比特PCM存儲(chǔ)陣列能夠保存大量數(shù)據(jù)，該實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明PCM具有良好的非易失性。

3、讀取速度

如同RAM和NOR閃存，PCM技術(shù)具有隨機(jī)存儲(chǔ)速度快的特點(diǎn)。這使得存儲(chǔ)器中的代碼可以直接執(zhí)行，無(wú)需中間拷貝到RAM。PCM讀取反應(yīng)時(shí)間與最小單元一比特的NOR閃存相當(dāng)，而它的的帶寬可以媲美DRAM。相對(duì)的，NAND閃存因隨機(jī)存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)幾十微秒，無(wú)法完成代碼的直接執(zhí)行。

4、寫入/擦除速度

PCM能夠達(dá)到如同NAND的寫入速度，但是PCM的反應(yīng)時(shí)間更短，且無(wú)需單獨(dú)的擦除步驟。NOR閃存具有穩(wěn)定的寫入速度，但是擦除時(shí)間較長(zhǎng)。PCM同RAM一樣無(wú)需單獨(dú)擦除步驟，但是寫入速度（帶寬和反應(yīng)時(shí)間）不及RAM。隨著PCM技術(shù)的不斷發(fā)展，存儲(chǔ)單元縮減，PCM將不斷被完善。

5、縮放比例

縮放比例是PCM的第五個(gè)不同點(diǎn)。NOR和NAND存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致存儲(chǔ)器很難縮小體型。這是因?yàn)殚T電路的厚度是一定的，它需要多于10V的供電，CMOS邏輯門需要1V或更少。這種縮小通常被成為摩爾定律，存儲(chǔ)器每縮小一代其密集程度提高一倍。隨著存儲(chǔ)單元的縮小，GST材料的體積也在縮小，這使得PCM具有縮放性。

二、PCM相變存儲(chǔ)器應(yīng)用

相變存儲(chǔ)器材料具有存取速度快和可靠性高等優(yōu)點(diǎn),有比其他存儲(chǔ)器更廣闊的應(yīng)用空間和更好的發(fā)展趨勢(shì)，有望替代目前被公眾熟知的傳統(tǒng)存儲(chǔ)技術(shù)，如應(yīng)用于U盤的可斷電存儲(chǔ)的閃存技術(shù)，又如應(yīng)用于電腦內(nèi)存的不斷電存儲(chǔ)的DRAM技術(shù)等等。雖然人們漸漸的認(rèn)識(shí)到了新存儲(chǔ)技術(shù)的優(yōu)越性，但如何將其應(yīng)用在實(shí)際中卻各有差異。

從目前的研究可以看出相變存儲(chǔ)器主要可以用來(lái)替代計(jì)算機(jī)主存、硬盤和閃存：

①相變存儲(chǔ)器訪問(wèn)相應(yīng)時(shí)間短，并且具有字節(jié)可尋址特性，其寫延遲約為DRAM的10倍，使他在設(shè)計(jì)參考中固件代碼的直接執(zhí)行上顯現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)，并廣泛研究用來(lái)作為DRAM的替代品，傳統(tǒng)使用的DRAM的方法是在計(jì)算機(jī)斷電后主存的數(shù)據(jù)全部丟失，計(jì)算機(jī)重啟需要重新從外存讀取操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)，消耗較多時(shí)間，之前部分研究者采用將NOR閃存作為主存，可以解決計(jì)算機(jī)掉電數(shù)據(jù)丟失問(wèn)題，但是閃存有擦寫次數(shù)有限，隨機(jī)寫性能較差，寫延遲較大等的缺點(diǎn)，而采用相變存儲(chǔ)器或者基于相變存儲(chǔ)器的異構(gòu)主存方法可以更好地解決上述問(wèn)題；

②相變存儲(chǔ)器的隨機(jī)讀寫性能能夠有效地解決大規(guī)?？茖W(xué)計(jì)算中小粒度隨機(jī)I/O對(duì)磁盤訪問(wèn)所造成的I/O瓶頸，用相變存儲(chǔ)器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硬盤具有很大的優(yōu)勢(shì)；

③閃存和相變存儲(chǔ)器都是新型非易失性存儲(chǔ)器，沒(méi)有機(jī)械裝置并且可隨機(jī)讀寫，但是和相變存儲(chǔ)器相比，閃存的讀寫性能略顯不足，特別是寫入前需要整塊擦除的缺陷，導(dǎo)致閃存只能通過(guò)一系列更加復(fù)雜的技術(shù)化才能替代存儲(chǔ)系統(tǒng)的部分功能。

相變存儲(chǔ)器還有其他很多方面的應(yīng)用，適用于固線和無(wú)線通信設(shè)備、消費(fèi)電子、PC和其他嵌入式應(yīng)用設(shè)備：比如應(yīng)用在航天器領(lǐng)域中的嵌入系統(tǒng)中、用在智能電表中可以對(duì)其儲(chǔ)存構(gòu)架進(jìn)行進(jìn)一步整合等。另外，根據(jù)相變存儲(chǔ)器存在的一些不足，在提高存儲(chǔ)密度、降低成本和提高耐寫能力方面需要進(jìn)一步的研究，才能更好的推動(dòng)相變存儲(chǔ)器的應(yīng)用與發(fā)展。

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