新興的非易失性存儲器技術(shù)誰將更勝一籌

　　新興的非易失性存儲器技術(shù)主要有五種類型：閃存（Flash），鐵電隨機(jī)存取存儲器（FeRAM），磁性隨機(jī)存取存儲器（MRAM），相變存儲器（PCM）和RRAM。

　　新興的非易失性存儲器受到許多關(guān)注，這些新興的存儲器技術(shù)將會主導(dǎo)下一代存儲器市場。

　　這些新興的非易失性存儲器技術(shù)主要有五種類型：

　　閃存（Flash），鐵電隨機(jī)存取存儲器（FeRAM），磁性隨機(jī)存取存儲器（MRAM），相變存儲器（PCM）和RRAM。

　　非易失性存儲器，特別是具有大塊（或“扇區(qū)”）擦除機(jī)制的Flash“閃存”存儲器，在過去10年中一直是半導(dǎo)體業(yè)務(wù)中增長最快的部分。

　　這些新興技術(shù)中的一些包括MRAM，F(xiàn)eRAM，PCM，自旋轉(zhuǎn)移矩隨機(jī)存取存儲器（STT-RAM），RRAM和憶阻器。

　　MRAM是非易失性存儲器。與DRAM不同，數(shù)據(jù)不是存儲在電荷流中，而是存儲在磁性存儲元件中。存儲元件由兩個(gè)鐵磁板形成，每個(gè)鐵磁板都可以保持磁場，并由薄的絕緣層隔開。兩塊板之一是設(shè)置為特定極性的永磁體。另一個(gè)字段可以更改以匹配外部字段的字段以存儲內(nèi)存。

　　STT-RAM是MRAM（非易失性）的升級技術(shù)，但具有比傳統(tǒng)MRAM更好的可伸縮性。STT是一種效果，其中可以使用自旋極化電流來修改磁性隧道結(jié)或自旋閥中磁性層的方向。自旋轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)矩技術(shù)具有使MRAM器件結(jié)合低電流要求和降低成本的潛力。然而，目前，對于大多數(shù)商業(yè)應(yīng)用而言，重新定向磁化所需的電流量太高。

　　PCM是基于硫族化物玻璃的非晶態(tài)和結(jié)晶態(tài)之間可逆的相變的非易失性隨機(jī)存取存儲器，也稱為電子統(tǒng)一存儲器（OUM），可通過加熱和冷卻玻璃來實(shí)現(xiàn)。它利用了硫族化物（一種已用于制造CD的材料）的獨(dú)特性能，因此，電流通過所產(chǎn)生的熱量會在兩種狀態(tài)之間切換該材料。不同的狀態(tài)具有不同的電阻，可用于存儲數(shù)據(jù)。

　　理想的存儲設(shè)備或所謂的統(tǒng)一存儲器將同時(shí)滿足三個(gè)要求：高速，高密度和非易失性（保留）。在目前，這樣的內(nèi)存尚未開發(fā)。

　　浮柵非易失性半導(dǎo)體存儲器（NVSM）具有高密度和保留能力，但是其編程/擦除速度較低。

　　DRAM具有高速度（大約10ns）和高密度，但它易失。另一方面，SRAM具有極高的速度（約5ns），但受到極低的密度和揮發(fā)性的限制。

　　預(yù)計(jì)PCM將具有比其他新興技術(shù)更好的可伸縮性。

　　RRAM是類似于PCM的非易失性存儲器。該技術(shù)概念是使通常絕緣的電介質(zhì)通過施加足夠高電壓后形成的燈絲或?qū)щ娐窂綄?dǎo)通?？梢哉f，這是一種憶阻器技術(shù)，RRAM應(yīng)被視為挑戰(zhàn)NAND閃存的強(qiáng)大候選者。

　　目前，F(xiàn)RAM，MRAM，PCM和PCM已投入商業(yè)生產(chǎn)，但相對于DRAM和NAND閃存，仍然僅限于特殊應(yīng)用。有人認(rèn)為，MRAM，STT-RAM和RRAM是最有前途的新興技術(shù)，但距離為行業(yè)采用而競爭還差很多年。

　　任何新技術(shù)都必須能夠提供大多數(shù)以下屬性，才有可能以大規(guī)模推動行業(yè)采用：該技術(shù)的可擴(kuò)展性，設(shè)備的速度和功耗要優(yōu)于現(xiàn)有的存儲器。

　　NVSM啟發(fā)了人們對新型非易失性存儲器的認(rèn)識，這將成功地導(dǎo)致統(tǒng)一存儲器的實(shí)現(xiàn)和商業(yè)化。