可在單個元件存儲多個數位

　　據《新科學家》網站1月30日報道，相變材料（PCM）內存（簡稱相變內存）能在單個元件上存儲多個數位，有望從根本上解決即將到來的內存危機，而無需增大現有芯片的尺寸。

　　我們不能無限制的在記憶卡上存儲。雖然以前（本報1月14日二版）公佈的將單個比特的數字信息存儲在12個原子上十分引人注目，但在某些時刻我們還將達到一個極限。目前通常只用單個存儲元件來儲存兩個二進制狀態，而事實上其能容納更多。

　　新技術借助PCM在非晶態和結晶態之間轉換以保留信息，相變內存寫入和檢索數據的速度可比目前常用的閃存快100倍。同時，它還十分耐用，可至少重復使用10萬次，而閃存僅能重復利用3000余次。

　　但相變內存真正的潛力在於它能夠在單個元件上存儲多個數位。IBM蘇黎世研究實驗室的存儲技術負責人伊萬耶洛斯艾裏弗瑟歐表示，如果能控制電流，就能創建出介於完全結晶和完全非晶態之間的狀態。

　　究竟能創建出多少種狀態目前仍無定數，但英國埃克塞特大學的大衛萊特稱，其已經在大小為20納米的單個元件上，呈現出了512種離散狀態，這一尺寸與閃存的單個元件一致，而通常閃存的元件上只能容納兩種狀態。

　　但挑戰仍然存在，這些不同狀態的差異需要高度敏感和昂貴的設備，而無法在普通芯片上實現。另一個問題則是漂移，因為材料的電阻會隨時間不斷變化。這在存儲兩個狀態時不是困擾，對於存儲多種狀態來説卻是一種障礙。

　　IBM堅信具有雙重的解決方案：通過電氣測量材料的非晶態厚度來取代電阻，並同時讀取多個元件來衡量它們的相對漂移位置。現在多數的研究集中在四種狀態的存儲等，這能以近乎同樣的成本使存儲能力增加一倍。但這並不意味著二進制的死亡。存儲多倍數位並不是要捨棄二進制，以及數十年來與之相關的技術和程序等，切換為四進制。在信息方面，它們是相同的，4種狀態也可以很容易地用於兩個二進制位的存儲。

　　研究人員表示，目前PCM的革命還未打響，三星、美光（Micron）和海力士（Hynix）三大內存公司的業務重點仍是閃存，而多態的PCM則有望于2016年與世人見面。（張巍巍）