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PCM是未來十年內最好的主流NVM之一 FeRAM(鐵電存儲器)和MRAM(磁性存儲器)的單元大小大約為20 F^2，而PCM(相變存儲器)僅為6 F^2，F^2是單元密度度量單位。因此在相同工藝節點上，同樣存儲密度的FeRAM和MRAM的尺寸要比PCM大很多。其結果是，與PCM相比，MRAM和FeRAM技術能實現的存儲容量較低，而且每存儲位的成本較高。例如，目前FeRAM和MRAM的最大容量僅為8Mb，而我們的PCM已達到128Mb。 今天最有前途的下一代NVM技術是FeRAM(利用鐵電材料的永久極化特性)、MRAM(利用磁性隧道結的電阻變化來指示存儲狀態)、以及PCM(基于硫系合金的電熱誘導相變轉換)。 這些下一代存儲器的發展正面臨著許多挑戰，FeRAM和常規的MRAM有容量擴展方面的限制，它要求引入新的替代方法(如Spin-Torque MRAM)，而PCM由于內在的良好可擴展性，允許其發展路線圖延伸到2x納米技術節點，它被認為是未來十年內最好的主流NVM技術之一。 
FeRAM和MRAM是低存儲密度的NV SRAM，主要面向對存儲密度要求不大的應用市場。從市場的角度看，FeRAM和MRAM將蠶食大約20億美元的SRAM和EEPROM產品市場。與此相反，PCM主要面向像DRAM和閃存這樣的更高密度應用市場，這一市場規模大約在400億美元水平上。 今天恒憶已開發出128Mb密度的PCM。在45納米節點上，這一密度范圍還將擴大，預計在明后年將可以擴展到今天并行和串行閃存的密度范圍(32Mb- 1Gb)。此外，恒憶45納米PCM密度將匹配商業DRAM(1-4Gb)。到2012年，隨著PCM采用高容量和更先進的32納米制造技術，PCM將接近DRAM的每比特價格，從而使得它可以在更廣泛的應用市場上擁有與NV-RAM相同的成本競爭力。 對于想了解恒憶PCM更多信息的中國工程師，歡迎你們參加恒憶的PCM早期評估計劃(PCM Early Access Program)，只需點擊以下鏈接即可加入：http://www.numonyx.com/en-US/MemoryProducts/PCM /EAP/Pages/default.aspx FeRAM、PCM和MRAM均有可能成為未來的NVM領導技術 雖然鐵電存儲器(F-RAM)、相變存儲器(PCM)和磁性存儲器(MRAM)分別基于完全不同的技術，但是它們的性能存在許多相似之處。F-RAM是固態存儲器，通過分子內的原子位置來儲存數據。PCM是基于材料電阻經歷加熱周期的變化，MRAM則是以磁性單元為基礎。 這些技術的耐用性均明顯優于Flash或EEPROM，它們的寫入次數可達1億次以上，寫入速度也比Flash或EEPROM快，而讀取速度大體上與 Flash或EEPROM相似。不過F-RAM的功耗顯著低于Flash、PCM和MARM，這對于功率預算非常低的應用來說是一個重要因素。 我認為無論是客戶或工程師，都比較少關注到一個重要因素，就是技術成熟時間。他們往往忘記Flash技術推出其實已有約20年時間，但是直到最近它才成為低成本相機和媒體播放器的常用存儲器。在技術成熟方面，F-RAM已有約15年的生產歷史，擁有領導地位；MRAM面世僅有2至3年，而PCM似乎尚處于形成產品的前期。成熟時間對于收集有關技術性能表現的數據，以及提升生產良率以降低成本是十分重要的。因為要證明一項技術能夠達到數據表的規格要求，是需要進行大量有關數據保持和耐久性能測量，以及多年的數據來支持的。 業界都認為Flash和EEPROM已經差不多達到其幾何尺寸極限。我曾經聽聞NOR Flash無法降至45nm以下的說法，但業界在這一方面仍然沒有定案。不過F-RAM、PCM和MRAM均有可能成為未來的市場領導技術。很顯然，這些技術中，總有一兩項有機會實現大幅增長，而人們也不能不期待這些技術有一天能夠替代Flash存儲器，并在市場上占據Flash在過去20年所擁有的主流地位。 當一項存儲器技術發展越成熟，它所占據的市場份額可能越大。而F-RAM技術已足夠成熟，并開始用于注重可靠性的市場，例如是汽車電子和醫療產品。 技術成熟度也影響了產品的種類。F-RAM具有不同的接口(I2C、SPI和并口)和不同的工作電壓(5V、3V和低至2V)，這種豐富的產品選擇，使到存儲器技術能夠更容易在不同的應用中使用。 相比Flash和EEPROM，F-RAM的寫入速度快很多(只要數十納秒)、具有很高的耐用性(1E14或1014) 和極低的功耗(比Flash低1000倍)，這些特點適用于Ramtron所有的F-RAM 產品。 F-RAM投入生產已經有大約15年時間，而這項技術的性能可由10年的生產數據來證實。而其它技術(MRAM和PCM)則沒有這些支持數據，換而言之，使用這些技術將存在著可能無法達到產品所承諾的性能的風險。 PCM在未來5年內對市場不會有太大影響 FeRAM、 MRAM和PCM基本上是完全不同的非易失性存儲器(NVM)技術，采用不同的材料、不同的狀態存儲機制和不同的感應技術。FeRAM已出現很多年了，但還沒有被大批量生產系統所廣泛采用。PCM仍處于開發狀態，由于量產、性能和可靠性等問題還沒有商業化。MRAM已經實現商業化，而且批量供貨時間已差不多到2年，業界反應非常好。 FeRAM已在一些縫隙市場上得到很好應用，未來應該能繼續在有限的應用市場上表現良好。PCM很可能要經過一番掙扎才能出現在市場上，而且看起來在未來5年內也不會對市場有太大影響。MRAM已經擁有一個很好的市場份額，而且還在不斷增長中。 Everspin MRAM的三大賣點是：優異的軟錯誤率、業內最長的壽命和數據保存時間、以及低成本，并正在贏得更多的客戶。Everspin正在更先進的工藝節點上繼續開發MRAM產品，以支持其MRAM產品路線圖向非常高密度和更高性能發展，它們將能夠支持高密度存儲類應用。 來源：《電子設計》 |
