相变存储器在技术方面上有什么特点

（文章来源：EEPW）
       相变存储器具有很多优点，比如可嵌入功能强、优异的可反复擦写特性、稳定性好以及和CMOS工艺兼容等。到目前为止，还未发现PCRAM 有明确的物理极限，研究表明相变材料的厚度降至2nm时，器件仍然能够发生相变。因而，PCRAM 被认为是最有可能解决存储技术问题、取代目前主流的存储产品，成为未来通用的新一代非挥发性半导体存储器件之一。

相变存储器提高存储容量的方式有两种：一种是三维堆叠，还有一种是多值技术。英特尔和美光重点突破的是三维堆叠技术，而IBM在多值存储领域取得了突破性进展。

三维堆叠技术通过芯片或器件在垂直方向的堆叠，可以显著增加芯片集成度，是延续摩尔定律的一种重要技术。交叉堆叠(cross point)的三维存储结构被广泛应用于非易失存储器，英特尔和美光共同研发的3D Xpoint技术，便是一种三维交叉堆叠型相变存储器。当前，三维新型非易失存储器的研究主要集中在器件和阵列层面。

与传统的二维存储器不同，三维相变存储器采用了新型的双向阈值开关(Ovonic Threshold Switch，OTS)器件作为选通器件(selector)。根据OTS器件的物理特性和三维交叉堆叠阵列结构的特点，三维交叉堆叠型相变存储器采用一种V/2偏置方法以实现存储单元的操作。

IBM是相变存储器多值存储技术的推进者，其每个存储单元都能长时间可靠地存储多个字节的数据。为了实现多位存储，IBM的科学家开发出了两项创新性的使能技术：一套不受偏移影响单元状态测量方法以及偏移容错编码和检测方案。更具体地说，这种新的单元状态测量方法可测量PCRAM单元的物理特性，检测其在较长时间内是否能保持稳定状态，这样的话其对偏移就会不敏感，而偏移可影响此单元的长期电导率稳定性。
       为了实现一个单元上所储存的数据在环境温度波动的情况下仍能获得额外的稳健性(additional robustness)，IBM的科学家采用了一种新的编码和检测方案。这个方案可以通过自适应方式修改用来检测此单元所存储数据的电平阈值，使其能随着温度变化引起的各种波动而变化。因此，这种存储器写入程序后，在相当长的时间内都能可靠地读取单元状态，从而可提供较高的非易失性。