下一代主流存储器争霸战 PCM赢面大？

　　IBM 最近展示了如何将相变存储装置（PCM）整合到固态存储阶层架构（hierarchy），并展示了第一款采用 PCIe 介面的相变存储装置储存系统主机板原型；在下一代主流存储技术争霸战中，相变存储装置似乎已经占据优势。

　　在一场于2014年非挥发性存储研讨会（2014 Non-Volatile Memory Workshop）的简报中，IBM介绍了相变存储装置储存系统架构，并以快闪存储固态硬碟（SSD）做为比较；在各方面的比较上，相变存储装置都略胜快闪存储一筹。此外该公司提出了一款伺服器系统设计，以结合快闪存储阵列与相变存储装置阵列的存储阶层架构来取代硬盘（HDD）。

　　「我们是以快闪存储固态硬碟与相变存储装置PCIe储存卡，在两种装置的系统层级进行比较；」IBM储存系统研究小组成员Ioannis Koltsidas表示，该公司所合作的希腊帕特雷大学（University of Patras），以古希腊神话中的英雄特修斯（Theseus）来为相变存储装置储存卡命名。

　　而研究人员是拿相变存储装置PCIe储存卡与两款快闪存储固态硬碟──包括一款企业级产品与一款消费性产品──进行比较，发现两款固态硬碟的存取时间，分别是相变存储装置储存卡的12倍与275倍。

　　

　　IBM储存系统研究小组成员Ioannis Koltsidas展示相变化储存系统电路板原型

　　虽然相变存储装置晶片在 2012年左右就已经问世，但实际布署的案例非常少，也听到业界出现少数对其可靠性的抱怨；无论如何，IBM显然十分看好相变存储装置前景，但人们可能也会认为，相变存储装置需要先解决一些技术上的问题。

　　相变存储装置的最大优势在于存取速度高于快闪存储，但仍稍逊于DRAM；此外相变存储装置也拥有非挥发性。而相变存储装置的正常输入/输出（I/O）吞吐量，在硬盘的每秒I/O运作效率降低时可维持上升，有机会取代目前快闪存储所扮演的角色。

　　快闪存储正面临扩充性（scalability）的问题，重复写入次数最多约为1万次；相变存储装置的可扩充性则不断提升，重复读写次数可高达1，000万次──而若是透过前向纠错（forward error correction）技术，甚至可将重复读写次数提升到10兆（trillion）次。

　　

　　IBM表示，相变存储装置（蓝色部分）能整合至大多数伺服器与储存系统的存储阶层中

　　相变存储装置是采用在两个电极之间夹着硫化物合金（chalcogenidic alloy）的三明治结构，高电流会将硫化物合金转为非晶（amorphous）型态（代表0），而中电流则会将之转换为结晶型态（代表1），低电流则允许其状态被读取。其0与1的程式化时间分别为70奈秒（nanosecond）与120奈秒；IBM所测试的储存系统之相变存储装置采用90奈米制程，时脉频率66MHz。