五種新興的非易失性存儲器技術介紹,哪個可能是未來主流?

編者按：新興的非易失性存儲器技術主要有五種類型：快閃記憶體（Flash），鐵電隨機存取存儲器（FeRAM），磁性隨機存取存儲器（MRAM），相變存儲器（PCM）和RRAM。

新興的非易失性存儲器受到許多關注，這些新興的存儲器技術將會主導下一代存儲器市場。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/202004/412518.htm

這些新興的非易失性存儲器技術主要有五種類型：快閃記憶體（Flash），鐵電隨機存取存儲器（FeRAM），磁性隨機存取存儲器（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」）擦除機制的Flash「快閃記憶體」存儲器，在過去10年中一直是半導體業務中增長最快的部分。

這些新興技術中的一些包括MRAM，FeRAM，PCM，自旋轉移矩隨機存取存儲器（STT-RAM），RRAM和憶阻器。

MRAM是非易失性存儲器。與DRAM不同，數據不是存儲在電荷流中，而是存儲在磁性存儲元件中。存儲元件由兩個鐵磁板形成，每個鐵磁板都可以保持磁場，並由薄的絕緣層隔開。兩塊板之一是設置為特定極性的永磁體。另一個欄位可以更改以匹配外部欄位的欄位以存儲內存。

STT-RAM是MRAM（非易失性）的升級技術，但具有比傳統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或自旋閥中磁性層的方向。自旋轉移轉矩技術具有使MRAM器件結合低電流要求和降低成本的潛力。然而，目前，對於大多數商業應用而言，重新定向磁化所需的電流量太高。

PCM是基於硫族化物玻璃的非晶態和結晶態之間可逆的相變的非易失性隨機存取存儲器，也稱為電子統一存儲器（OUM），可通過加熱和冷卻玻璃來實現。它利用了硫族化物（一種已用於製造CD的材料）的獨特性能，因此，電流通過所產生的熱量會在兩種狀態之間切換該材料。不同的狀態具有不同的電阻，可用於存儲數據。

理想的存儲設備或所謂的統一存儲器將同時滿足三個要求：高速，高密度和非易失性（保留）。在目前，這樣的內存尚未開發。

浮柵非易失性半導體存儲器（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性的限制。

預計PCM將具有比其他新興技術更好的可伸縮性。

RRAM是類似於PCM的非易失性存儲器。該技術概念是使通常絕緣的電介質通過施加足夠高電壓後形成的燈絲或導電路徑導通。可以說，這是一種憶阻器技術，RRAM應被視為挑戰NAND快閃記憶體的強大候選者。

目前，FRAM，MRAM，PCM和PCM已投入商業生產，但相對於DRAM和NAND快閃記憶體，仍然僅限於特殊應用。有人認為，MRAM，STT-RAM和RRAM是最有前途的新興技術，但距離為行業採用而競爭還差很多年。

任何新技術都必須能夠提供大多數以下屬性，才有可能以大規模推動行業採用：該技術的可擴展性，設備的速度和功耗要優於現有的存儲器。

NVSM啟發了人們對新型非易失性存儲器的認識，這將成功地導致統一存儲器的實現和商業化。

*原文地址http://www.chinastor.com/baike/memory/0319441W2020.html