據美國物理學家組織網近日報道，IBM的科學家演示了最新的多位相變存儲(chu) 器，其每個(ge) 存儲(chu) 格都能長時間可靠地存儲(chu) 多個(ge) 字節的數據。最新技術讓人們(men) 朝成本更低、速度更快、更耐用的存儲(chu) 技術前進了一大步，可廣泛應用於(yu) 包括手機在內(nei) 的消費電子設備、雲(yun) 存儲(chu) 以及對性能要求更高的企業(ye) 數據存儲(chu) 中。

相變存儲(chu) 器（PCM）兼具速度快、耐用、非揮發性和高密度性等多種優(you) 勢於(yu) 一身，其讀寫(xie) 數據和恢複數據的速度是現在應用最廣泛的非揮發性存儲(chu) 技術閃存的100倍；斷電時，其仍擁有高超的存儲(chu) 能力，也不會(hui) 造成數據丟(diu) 失；而且，PCM能耐受1億(yi) 次寫(xie) 循環，而目前企業(ye) 級閃存能耐受3萬(wan) 次寫(xie) 循環，消費級閃存僅(jin) 為(wei) 3000次。

PCM利用材料（由各種不同元素組成的合金）從(cong) 低電阻值的結晶態轉變到高電阻值的非結晶態中電阻值的變化來存儲(chu) 數據字節。在一個(ge) PCM單元中，相變材料被放在上下兩(liang) 個(ge) 電極之間。科學家可以通過施加不同電壓或不同強度的電流脈衝(chong) 來控製相變。這些電壓或脈衝(chong) 會(hui) 加熱材料，當達到不同的溫度閾值時，材料會(hui) 從(cong) 結晶態變為(wei) 非結晶態或者相反。

電極之間有一些材料會(hui) 根據電壓大小的不同發生相變，從(cong) 而直接影響存儲(chu) 器單元的電阻。科學家們(men) 利用了這一點，成功地在一個(ge) 存儲(chu) 單元中存儲(chu) 了多個(ge) 字節。在最新研究中，科學家使用四個(ge) 不同的阻值區來存儲(chu) 字節組合“00”、“01”、“10”和“11”。

為(wei) 了達到一定的可靠程度，科學家們(men) 利用迭代“寫(xie) 入”方法克服了存儲(chu) 器單元和相變材料本身的多變性所導致的阻值偏移。使用迭代方法，最差情況下的寫(xie) 入延遲也隻有10微秒，其性能是目前市場上最先進閃存的100倍。

另外，為(wei) 了可靠地讀取數據，科學家還使用先進的調製編碼技術解決(jue) 了阻值漂移（由於(yu) 非結晶態下原子的結構非常鬆散，相變後，電阻值會(hui) 隨時間的流逝而增加，導致讀取數據出現錯誤）的問題。該編碼技術的基本原理是：一般情況下，被編碼的電阻值不同的存儲(chu) 器單元之間的相對順序並不會(hui) 因為(wei) 漂移而發生改變。

最新的PCM測試芯片擁有20萬(wan) 個(ge) 存儲(chu) 器單元，該數據保存實驗進行了5個(ge) 月，這意味著多位PCM能達到適合實際使用的可靠性。IBM研究院蘇黎世研究中心的內(nei) 存和探測器技術主管哈裏斯·波齊迪斯表示：“迄今為(wei) 止，科學家們(men) 隻在單字節PCM上證實了可靠的數據存儲(chu) ，這是首次在多位PCM上證實可靠而長久的數據存儲(chu) ，其首次達到了企業(ye) 應用所要求的可靠性，我們(men) 很快能研製出由多位PCM製造的實用的存儲(chu) 設備。PCM將使企業(ye) 信息技術和存儲(chu) 係統在未來5年發生巨大變化。”