目前我們所接觸的都是DRAM（動(dòng)態(tài)隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器），一旦沒(méi)有持續(xù)的電力，所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)就會(huì)立即消失，這就直接導(dǎo)致目前的PC必需經(jīng)歷一定時(shí)間進(jìn)行啟動(dòng)才能正式使用，而無(wú)法像其他家電一樣即開(kāi)即用。如果說(shuō)Intel已經(jīng)流產(chǎn)的FB-DIMM只不過(guò)是一種規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)，那么相變內(nèi)存和磁內(nèi)存則是未來(lái)真正的核心技術(shù)。

1.什么是相變內(nèi)存？

相變內(nèi)存“Phase-Change Memory”，簡(jiǎn)稱(chēng)“PCM”，是一種非易失性的內(nèi)存產(chǎn)品，是通過(guò)加熱的方法改變硫?qū)倩锊ＡВ╟halcogenide glass）的晶體狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)信息的存儲(chǔ)。相變內(nèi)存結(jié)合了DRAM內(nèi)存的高速存取，以及閃存在關(guān)閉電源之后保留數(shù)據(jù)的特性，被業(yè)界視為未來(lái)閃存和內(nèi)存的替代品?？梢栽诓粍h除現(xiàn)有數(shù)據(jù)的情況下寫(xiě)入數(shù)據(jù)，這比如今的內(nèi)存更為快捷。相變內(nèi)存的功耗只有現(xiàn)有閃存的一半，但是讀寫(xiě)速度可以達(dá)到閃存的1000倍。

2.相變內(nèi)存的原理？

相變內(nèi)存實(shí)現(xiàn)的原理，是“通過(guò)加熱的方法改變硫?qū)倩锊ＡВ╟halcogenide glass）的晶體狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)信息的存儲(chǔ)。”簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)，就是一種非易失性DRAM，這是一個(gè)同時(shí)擁有內(nèi)存條的存儲(chǔ)傳輸效率，和FLASH存儲(chǔ)的非易失性的比較完美的方案。當(dāng)前使用的大多數(shù)閃存都有一個(gè)存放電荷的部分——“浮柵”，其設(shè)計(jì)特點(diǎn)是不會(huì)泄漏。因此，閃存可保持其存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)并且只在讀、寫(xiě)或擦掉信息時(shí)需要供電非易失性數(shù)據(jù)保留也是一般計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一大優(yōu)勢(shì)，但是在閃存上寫(xiě)入數(shù)據(jù)要比在DRAM或SRAM上寫(xiě)入數(shù)據(jù)慢上千倍。而且，閃存存儲(chǔ)單元在被寫(xiě)過(guò)大約10萬(wàn)次以后就會(huì)降質(zhì)并且變得不再可靠。這對(duì)于許多消費(fèi)應(yīng)用來(lái)說(shuō)并不是問(wèn)題，但對(duì)那些必須頻繁重寫(xiě)的應(yīng)用，如計(jì)算機(jī)主存儲(chǔ)器或網(wǎng)絡(luò)的緩沖存儲(chǔ)器或存儲(chǔ)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，這將會(huì)帶來(lái)問(wèn)題。相變存儲(chǔ)器的核心是一小片半導(dǎo)體合金膜，它可以在有序的、具有更低電阻的結(jié)晶相位與無(wú)序的、具有更高電阻的非結(jié)晶相位之間快速轉(zhuǎn)換。因?yàn)闊o(wú)需電能來(lái)保持這種材料的任意一種相位，所以，相變存儲(chǔ)器是非易失性的。

3. 相變內(nèi)存的優(yōu)勢(shì)

相變內(nèi)存的優(yōu)點(diǎn)是，可以在不刪除現(xiàn)有數(shù)據(jù)的情況下寫(xiě)入數(shù)據(jù)，這比如今的內(nèi)存更為快捷。同普通的Flash芯片相比，PCM內(nèi)存的數(shù)據(jù)寫(xiě)入時(shí)間僅為1/500s，寫(xiě)入時(shí)的耗電量也不足Flash芯片的1/2。并且IBM稱(chēng)，目前的PCM內(nèi)存的設(shè)計(jì)可以在22nm工藝的時(shí)候依舊不需要進(jìn)行很大的修改，其更適應(yīng)先進(jìn)制程來(lái)制造。IBM同時(shí)宣稱(chēng)，從存儲(chǔ)密度來(lái)說(shuō)，PCM也更有優(yōu)勢(shì)，即使其存儲(chǔ)單元面積降低到60平方納米，仍可以完成存儲(chǔ)工作?？偠灾嘧儍?nèi)存至少在寫(xiě)入速度、讀寫(xiě)壽命和功耗上，與閃存相比具有明顯的優(yōu)勢(shì)，而與傳統(tǒng)內(nèi)存相比，又具有非易失性的優(yōu)點(diǎn)，如一旦實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，其應(yīng)用領(lǐng)域而言，前途不可限量。

4.什么是磁內(nèi)存？

磁內(nèi)存（Magnetic RAM）是一種非易失性的磁性隨機(jī)存儲(chǔ)器，所謂“非易失性”是指關(guān)掉電源后，仍可以保持記憶完整，功能與目前極為流行的閃存芯片類(lèi)似；而“隨機(jī)存取”是指CPU讀取資料時(shí)，不一定要從頭開(kāi)始，隨時(shí)可用相同的速率，從內(nèi)存的任何部位讀寫(xiě)信息。MRAM運(yùn)作的基本原理與硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器類(lèi)似，就如同在硬盤(pán)上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)一樣，數(shù)據(jù)以磁性的方向?yàn)橐罁?jù)，存儲(chǔ)為0或1。它存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)具有永久性，直到被外界的磁場(chǎng)影響之后，才會(huì)改變這個(gè)磁性數(shù)據(jù)。因?yàn)檫\(yùn)用磁性存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，所以MRAM在容量成本方面大幅度降低。

5.磁內(nèi)存的優(yōu)勢(shì)與不足？

MRAM的磁介質(zhì)與硬盤(pán)不同。它的磁密度要大得多，也相當(dāng)薄，因此產(chǎn)生的自感和阻尼要少得多，這也是MRAM速度明顯快于硬盤(pán)的重要原因。當(dāng)進(jìn)行讀寫(xiě)操作時(shí)，MRAM中的磁極方向控制單元會(huì)使用相反的磁力方向，以使數(shù)據(jù)流水線(xiàn)能同時(shí)進(jìn)行讀寫(xiě)操作而不延誤時(shí)間。但是，MRAM的這種設(shè)計(jì)方案也不是沒(méi)有壞處，當(dāng)磁密度小到一定程度時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的信號(hào)干擾，對(duì)于MRAM的穩(wěn)定性有所影響。不過(guò)好在目前65納米制作工藝相當(dāng)先進(jìn)，已經(jīng)完全能夠解決這一問(wèn)題。事實(shí)上，MRAM的內(nèi)存芯片很早就已經(jīng)推出，但是一直無(wú)法解決容量提升的難題。在高密度MRAM模塊中會(huì)遇到磁介質(zhì)的不規(guī)則漩渦，這種漩渦引起了磁極的老化，甚至導(dǎo)致讀寫(xiě)錯(cuò)誤。這也就是說(shuō)，MRAM的壽命和穩(wěn)定性會(huì)隨著MRAM容量的增加而面臨嚴(yán)峻的考驗(yàn)。

目前市場(chǎng)的絕對(duì)主力是DDR2內(nèi)存莫屬了，不過(guò)帶來(lái)的性能提升不大。DDR3內(nèi)存應(yīng)是

最有望替代DDR2普及的新技術(shù)，而XDR內(nèi)存也有著很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。但是如果想要徹底獲得非易失性的高速內(nèi)存，那么相變內(nèi)存和磁內(nèi)存才是真正的發(fā)展之路。