Intel公司和它的闪存合资子公司NumONyx BV的研究人员演示了在单裸片里堆叠多层PCM(相变存储)阵列的能力。两家公司在日前表示，这是一个突破，为PCM在众多应用中替换多种现存存储技术铺平了道路。
研究人员在64MB的测试芯片演示一个垂直整合的存储单元，名为PCMS(相变存储和开关)。该单元由一个PCM单元和OTS(双向阈值开关)组成真正的交叉整列。
英特尔负责存储技术发展的Al Fazio说，堆叠多层PCMS的能力将在保持PCM性能优势的同时带来更高存储密度。PCMS未来将替换NAND闪存等无法进行堆叠的存储技术。
Numonyx公司高级技术人员Fazio和Greg Atwood称此项突破是早期研究的里程碑，暗示第一款基于PCMS的产品还需数年方能上市。PCMS要想成为成功的产品，得证明自己有可扩性以及其它“产品功能”。最终PCMS还得和已经形成规模经济的成熟存储技术相竞争。
长期以来，PCM在非易失性存储领域被视为一项有吸引力的长远技术。尽管已有多年研究，PCM的产品化才刚刚起步，而且还没有显示出任何将被广泛采用的征兆。业界很多厂商对PCM还保持怀疑态度，表达了自己对单位容量成本、技术可扩性、写入速度能否达到要求等问题的担忧。
基于多年的开发工作
Fazio说，英特尔于本世纪初启动了PCM技术的开发，将它作为现有闪存技术的长期替代。2008年3月起，英特尔和Numonyx联手继续开发工作。当时英特尔把自己的NOR业务和技术转给了这家由它和意法半导体、Francisco Partners合资组建的公司。英特尔持有Numonyx 45.1%的股份。
当被问及PCM的开发工作为何如此漫长时，Fazio说开发进度没有偏离预期。“在十年的周期内将全新存储概念转入生产其实已经非常积极”，他说自六十年代DRAM、SRAM和EEPROM出现至今只有极少数存储技术面世。
英特尔和Numonyx说研究人员为每个存储单元部署了一个薄膜二端OTS作为选择器，为PCM的扩展配对物理和电子性。得益于薄膜PCMS的兼容性，多层的交叉存储整列也成为可能。
Atwood说PCMS的创新在于那个薄膜选择器——OTS，可以搭建在硅基板之上，让基板成为存储单元的支撑结构。
他还说，研究显示一个裸片上可以垒叠的PCMS层数在理论上没有限制。但出于成本以及其它因素的考虑，实际应用时层数会受到限制，具体数量目前尚不可知。
Fazio强调现在有一些新一代存储开发工作正在业界对电阻存储类型的关注下进行中。他说英特尔和Numonyx相信PCMS的可堆叠性将让它赶在竞争对手前面。
他说“我们相信从(PCM的)成熟性角度来看，这有着深远意义。”但他也承认PCMS需要和其它同处研究阶段的材料相竞争。
他说PCMS将会开启一个新的存储类别——混合内存和存储，为多样化的应用提供类DRAM特性、类NOR特性以及NAND的低成本特性。
英特尔高级首席工程师DerChang Kau将于12月9日在巴尔的摩市举行的IEDM(IEEE国际电子器件大会)做题为“可堆叠交叉相变存储”的报告，报告由英特尔和Numonyx研究人员共同撰写。
