五種新興的非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)介紹，哪個(gè)可能是未來主流？

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

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

非易失性存儲(chǔ)器，特別是具有大塊（或“扇區(qū)”）擦除機(jī)制的Flash“閃存”存儲(chǔ)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(chǔ)器（STT-RAM），RRAM和憶阻器。

MRAM是非易失性存儲(chǔ)器。與DRAM不同，數(shù)據(jù)不是存儲(chǔ)在電荷流中，而是存儲(chǔ)在磁性存儲(chǔ)元件中。存儲(chǔ)元件由兩個(gè)鐵磁板形成，每個(gè)鐵磁板都可以保持磁場(chǎng)，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(chǔ)內(nèi)存。

STT-RAM是MRAM（非易失性）的升級(jí)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(duì)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(chǔ)器，也稱為電子統(tǒng)一存儲(chǔ)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(huì)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(chǔ)數(shù)據(jù)。

理想的存儲(chǔ)設(shè)備或所謂的統(tǒng)一存儲(chǔ)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(chǔ)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10 ns）和高密度，但它易失。另一方面，SRAM具有極高的速度（約5 ns），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(chǔ)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(duì)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(jìng)爭(zhēng)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(dòng)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(chǔ)器。

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

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