相变化记忆体

发展现状

　　全球的相变化记忆体分为3大阵营，包括恒忆(Numonyx)／英特尔(Intel)、三星电子(Samsung Electronics)、旺宏／IBM等，其中恒忆和旺宏都称为PCM，三星的产品则称为PRAM。

　　相变化记忆体最早发明人为S. R. Ovshinsky，於1966年代表美国公司Energy Conversion Devices(ECD)提出1篇美国专利中表示，在硫属化合物(Chalcogenide)中，结晶相与非晶相之间的光学性质及导电度都有显着的不同，而这两项间可进行快速、可逆且稳定的转换，适合做开关(switching)及记忆(memory)之用。

　　相变化记忆体需要新材料，也就是硫属化合物即锗硒锑GST，在结晶态与非结晶态这两种高、低不同的相变化(Phase Change)区分中来当作0与1，进而做为记忆体用途。与现有的记忆体NAND Flash和DRAM相比较，仍是各有优缺点。

　　日前三星宣布将相变化记忆体用在智慧型手机用的MCP(Multi-Chip Package)晶片，目的是用来取代NOR Flash角色，目前推出512Mb产品，且计划在年底前大量导入手机市场，而三星这样的大动作，也宣示相变化记忆体不再只是纸上谈兵的下世代记忆体技术，是真正可以导入终端市场的技术。

　　再者，恒忆也宣布推出第2款新的相变化记忆体，并成立新的副品牌Omneo，主要是针对需要量身订做的客户来服务，应用范围包含有线及无线通讯、消费电子产品、个人电脑(PC)和嵌入式应用产品等，也是积极将相变化记忆体导入市场的另一案例。

简介

　　相变化记忆体的每一个存储单元在被加热时呈晶体状表示1，反之则为非晶体表示0，只要施加很小的复位电流就可以实现这两种状态的切换。相比闪存，PRAM在写入新数据前不需要执行擦除原数据的步骤，因此读写速度是普通闪存的30倍，同时其擦写寿命也是闪存的10倍

　　PRAM优点是高效能和低耗电

优点

　　相变化记忆体在特性上与多种记忆体有多处相似之处，但特性更佳。其与DRAM及Flash之比较请见图四。其中相变化记忆体具有如同Flash 一般的特质，例如非挥发性、可靠的记忆储存能力（Retention）以及MLC（Multi Level Cell）等等。至於在写入速度（Write Speed）与写入次数（Endurance）的表现上，相变化记忆体则是远高於Flash，而且逼近於DRAM的读写速度。在元件特性上，相变化记忆体等於是综合了Flash与DRAM的优点；在制程方面，相变化记忆体属於後段制程，容易与 CMOS逻辑制程整合，同时又因为其工作原理不同，不受传统元件微小化的规范，可以跨越制程可缩性的鸿沟，对於SoC 与独立记忆体（Standalone）都有优异的发展空间。在应用上，相变化记忆体具有低耗电与低电压操作的优点，其写入电压小於 2V，不需要复杂且高成本之升压电路设计，而其读取电压则小於1V，完全满足可携式电子产品低操作电压的设计要求。拥有这麽多优点於一身，相变化记忆体因此被称为记忆体。