三星PCM

據(jù)了解，三星公司將在明年2月舉行的2012年國(guó)際固態(tài)電路會(huì)議(ISSCC)上發(fā)布20nm的PCM相變存儲(chǔ)芯片元件，相比于今年2月發(fā)布的PCM芯片，制程工藝從58nm提升到了20nm，而且大小從1G增大到8G。

ISSCC 2012

作為芯片設(shè)計(jì)界的“奧運(yùn)會(huì)”，ISSCC大會(huì)往往匯集了芯片設(shè)計(jì)的最前沿科技，2012年的ISSCC將在2月19日至23日在舊金山舉行，本次大會(huì)收錄的 202篇論文中，亞洲地區(qū)占了73篇(36%)，美洲占了68篇(34%)，這也是ISSCC大會(huì)舉辦59屆以來(lái)，來(lái)自亞洲的論文數(shù)量首次超過(guò)美洲。本次 ISSCC 2012的會(huì)議主題是“Silicon Systems for Sustainability(以可持續(xù)性為目標(biāo)的硅系統(tǒng))”。CPU內(nèi)存等芯片都屬于這一范疇。

PCM樣品

PCM相變存儲(chǔ)，作為有望取代閃存成為下一代存儲(chǔ)產(chǎn)品的技術(shù)，IBM、三星、英特爾等知名企業(yè)都有研究。PCM相變存儲(chǔ)技術(shù)是在1966年由 Stanford Ovshinsky 提出的，1999年以來(lái)英特爾三星相繼開始各自的PCM研究，而IBM對(duì)于PCM的研究消息是在2005年傳出的。

相變存儲(chǔ)技術(shù)的原理，是利用材料(由各種不同元素組成的合金)從低電阻值的結(jié)晶態(tài)轉(zhuǎn)變到高電阻值的非結(jié)晶態(tài)中電阻值的變化來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)字節(jié)在一個(gè)PCM單元中，相變材料被放在上下兩個(gè)電極之間。

PCM原理

科學(xué)家可以通過(guò)施加不同電壓或不同強(qiáng)度的電流脈沖來(lái)控制相變。這些電壓或脈沖會(huì)加熱材料，當(dāng)達(dá)到不同的溫度閾值時(shí)，材料會(huì)從結(jié)晶態(tài)變?yōu)榉墙Y(jié)晶態(tài)或者相反。

PCM芯片

2005年5月，IBM正式宣布和Infineon、Macronix共同研發(fā)PCM技術(shù)，旨在取代閃存技術(shù)。2011年6月底，IBM研究人員在蘇黎世展示了PCM的重大突破：多位封裝。

IBM PCM

IBM完成的一顆多位PCM試驗(yàn)芯片，采用90nmCMOS工藝制造，可比閃存技術(shù)快100倍，斷電時(shí)，其仍擁有高超的存儲(chǔ)能力，也不會(huì)造成數(shù)據(jù)丟失;而且，PCM能耐受1億次寫循環(huán)，而目前企業(yè)級(jí)閃存能耐受3萬(wàn)次寫循環(huán)，消費(fèi)級(jí)閃存僅為3000次。

PCM樣品

三星對(duì)于PCM技術(shù)的研究要早于IBM，在2005年，IBM正式宣布研究PCM時(shí)，三星就宣布計(jì)劃在智能手機(jī)上使用PCM存儲(chǔ)芯片，而在2010年的時(shí)候，就生產(chǎn)出來(lái)65nm制程的512M大小的PCM樣品。

2011年的ISSCC大會(huì)上發(fā)布的PCM樣品則是達(dá)到1G大小，制程工藝則是提高到58nm。比之于IBM的90nm制程工藝優(yōu)勢(shì)明顯。

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