长久以来，人们一直都在寻找磁存储的替代品。闪存的横空出世在某种程度上解决了磁存储不够灵活的问题，但是随之而来的问题是，闪存（Flash Memory）的读写性能却无法与磁盘相比，于是人们在闪存的基础上提出了“快速闪存”的概念——读写速度比当前闪存快10倍的一种存储技术
PCM为什么这么快
闪存是目前最主流的移动存储设备，但闪存的工作原理以及性能让大多专业人士嗤之以鼻——闪存存储设备都是通过更改内部电荷数量来存储数据，利用“堆”的概念来更改门电路的结构，晶体管内部的电荷数量改变影响了“堆”的形状，从而改变了门电路的结构，导致数据被读取或者被记录。这就是闪存存储设备的弊端之一，任何读写操作都需要一定的时间来累积电荷数量形成“堆”的概念，当进行一次读取之后，“堆”的电荷量将接近清空，需要一段时间内才需要重新累积电荷满足读写的需求，一般来说闪存技术进行一次存取操作大约需要70ns。而相变存储技术与累计电荷形成“堆”的Flash相比，利用温度控制晶体结构发生改变的“快速闪存”，在形成系统可以识别的数据块的时间也不过是7ns而已（5ns的晶格转换时间加上2ns的形成块操作时间），时间仅为前者的1/10。
虽然存储和读写数据的方式不同，但“快速闪存”与闪存的工作原理比较相似。如果“快速闪存”内部需要形成晶体，加长电流通过的时间，使薄膜长时间处于高温的状态下，让原子有时间重新排列为晶体状态，若要成为非晶体状态，则是以短时间通电方式，使其产生瞬间高温急速冷却的效应，让原子来不及移动，而产生非晶体。由于只要局部改变薄膜结构，因此加热的面积小，数据写入的周期速度可达到更短的时间。在记忆晶格架构主要是由上下电极（top/bottom electrode）夹住相变化材料，其中下电极兼具导电与加热相变化材料之用。目前的研发重点，除了组件与工艺的整合上，在相变薄膜层的材料选择上，降低熔点、加强局部加热效果以及增进加热效率以外，结晶速度也是选择相变材料的考虑之一。
目前“快速闪存”使用的是锑和碲的作为存储介质来记录数据，也就是GST。如果设备的反应温度超过600℃ （可以通过电压来控制），这些合金内部晶格变材料就会变成液态，能够进行可编程式的排列组合，如果温度低于这个临界点，那么这些液态的相变金属就会变成固态，当然我们强调的是改变这些材料内部的晶格，并非真正意义上的让金属形态发生改变。虽然看起来这些东西很复杂，但实际上完整晶格的转换一般也只需要5ns左右即可。也就是说，真正记录数据只需要在一个反应时间之内就可以完成。现在的闪存设备，在一个反应时间顺序上需要两个时序，也就是上升时序和下降时需都可以进行存储，一个周期大约需要70ns左右，根本不能与响应时间为5ns的“快速闪存”相比，所以也有些人预言未来PCM甚至会将是DRAM的接班人。
| 你知道么？ |
| 读操作：在低电压下开始产生一个快速扫描的操作，如果晶格在非固定形态下将会通过一个微小的电流进行循环，这样就会对访问信号产生一个回馈，得知晶格所记录的信息，从而达到数据。 |
| 写操作：给出一个高电压信号，对金属内部晶格进行融化，并且进行编程式排列。 |
| 重建操作：这是在写操作之上的模式，这个模式给出的电压会更高，在这个模式下记录体上的数据将被清空，然后记录体内部的晶格会迅速的重建到无定型模式，等待下一次写操作。 |
一项技术能否变换成为市场上的主流产品，很大一个因素就是是否有厂商的支持，相变存储技术这几年的发展非常迅猛，三星、Intel等大厂都对它抱有很高的期望。最近，以制造闪存为主业的台湾旺宏公司宣布，将与IBM、奇梦达一起开发采用PCM技术的“快速闪存”。有了大厂的支持，PCM这项技术很快就能转换成实际的产品在市场上出售了。
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Intel工作人员在IDF上展示与义法半导体合作生产的PCM晶圆 |
不过“快速闪存”现在还面临着一些需要解决的问题。在一个开关时间内，的相应时间确实要明显超过普通闪存不少，但是如何控制温度是否能到达让晶格发生改变而能保证材料稳定的临界点是许多希望批量生产PCM的企业都需要面对的问题。目前，相变存储技术已经进入到可以模拟实际产品的阶段，这是因为根据仿真测试证明，相变金属对电流的要求因为使用尺寸的减少而降低，淬火的时间也随着尺寸的减小而降低。根据相关资料显示，相变技术可以让底层材料始终接触电极，这样就可以保证尺寸有所减小，而记忆体始终处于随时处于便于工作的状态。
在未来，采用PCM技术的“快速闪存”很可能会取代闪存颗粒成为我们的移动存储设备，而取代现在的硬盘也并非不可能，与SSD一较高也是相变存储技术的出路之一。不过相变存储技术与稳定的磁存储相比，相变存储在特定的环境下可能存在不稳定的情况，例如高温、高压以及高湿度，这些都是相变存储需要面对的问题，当然首先面对的问题还是存储设备如何能批量生产。或许在不久的将来，我们拷贝文件的时候仍然会掏出一个外表像闪存一样的小东西，插在USB 3.0的接口上，就可以快速拷贝大文件了。
电脑报的同行给我们展示了一个全新技术的概念产品，个人来说更看好SDD硬盘，不过变化如此之快的IT产业，有时候真的说不清楚。
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