IBM首席技術(shù)官：相變存儲(chǔ)技術(shù)3-5年內(nèi)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化

IBM公司系統(tǒng)與技術(shù)集團(tuán)的首席技術(shù)官Jai Menon最近稱(chēng)非易失性相變內(nèi)存(PCM)技術(shù)的芯片尺寸微縮能力將超越常規(guī)閃存芯片，并會(huì)在3-5年內(nèi)在服務(wù)器機(jī)型上投入使用。Menon稱(chēng)IBM將繼續(xù)開(kāi)發(fā)自有PCM技術(shù)專(zhuān)利，不過(guò)專(zhuān)利開(kāi)發(fā)完成后，IBM會(huì)尋找有能力為IBM制造PCM存儲(chǔ)芯片的代工廠(chǎng)商并進(jìn)行技術(shù)授權(quán)，最后再將代工廠(chǎng)生產(chǎn)的PCM 芯片用于IBM自己的服務(wù)器系統(tǒng)產(chǎn)品上。

在接受EEtimes網(wǎng)站記者訪(fǎng)談時(shí)，Menon表示IBM非?？春肞CM技術(shù)在未來(lái)3-5年內(nèi)的發(fā)展勢(shì)頭，而且這種技術(shù)很可能會(huì)在服務(wù)器領(lǐng)域取代現(xiàn)有的閃存技術(shù)。目前服務(wù)器應(yīng)用領(lǐng)域出于節(jié)能的需要，正在逐步引入采用閃存芯片制作的存儲(chǔ)設(shè)備。Menon并表示，PCM的下一步，IBM開(kāi)發(fā)的賽道式磁存儲(chǔ)技術(shù)則將取而代之。

不過(guò)，他表示PCM要走向?qū)嵱眠€有許多問(wèn)題需要解決。Menon在訪(fǎng)談中并沒(méi)有介紹IBM是如何解決PCM存儲(chǔ)體的耐熱性問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題在 IBM的工程師在今年的VLSI技術(shù)年會(huì)上發(fā)表的一篇PCM存儲(chǔ)單元用銅離子導(dǎo)電體的文章中有所提及，這種導(dǎo)電體面向的是堆疊式的結(jié)構(gòu)，因此其受熱環(huán)境更為惡劣。

PCM技術(shù)的原理是通過(guò)使用電加熱技術(shù)改變存儲(chǔ)材料的晶相，由此改變其電阻值來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。由于相變材料狀態(tài)的穩(wěn)定性高，結(jié)構(gòu)尺寸易于微縮，因此非常適合用作非易失性存儲(chǔ)器，甚至大有替代DRAM存儲(chǔ)器的態(tài)勢(shì)。不過(guò)由于PCM技術(shù)難于實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)，而且即便采用65/90nm制程制造的基于這種技術(shù)的產(chǎn)品真的能投放市場(chǎng)，其存儲(chǔ)密度相比常規(guī)閃存是否具備足夠的優(yōu)勢(shì)也很成問(wèn)題，目前常規(guī)閃存的制程已經(jīng)進(jìn)化到了22nm制程。

除了PCM技術(shù)本身之外，Menon還表示IBM目前正在積極在新材料研發(fā)，3D封裝技術(shù)以及存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)技術(shù)方面進(jìn)行研發(fā)，”我們確信PCM將在尺寸微縮方面比較閃存芯片具備一定的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)殚W存技術(shù)發(fā)展到22nm制程以下后會(huì)遇到很多問(wèn)題。“

PCM的耐久性方面，Menon則認(rèn)為，從讀寫(xiě)周期數(shù)的角度看，PCM的耐久性將能介于閃存和內(nèi)存芯片之間。他說(shuō)：”配合各種耐久性增強(qiáng)技術(shù)后，DRAM的耐久性可在10^12次左右，閃存則在10^4-10^5次左右。而我們認(rèn)為PCM芯片的耐久性則可高于10^5次，而且這個(gè)數(shù)字還會(huì)增加，不過(guò)會(huì)無(wú)法突破10^12次，但其耐久性應(yīng)足可滿(mǎn)足內(nèi)存的需求，如果最后一條無(wú)法達(dá)成，那么至少我們還可以把PCM用作外存設(shè)備。PCM的性能將可逼近DRAM，當(dāng)然它無(wú)法達(dá)到DRAM的性能等級(jí)，讀寫(xiě)速度會(huì)比DRAM慢3-10倍左右，不過(guò)我們會(huì)開(kāi)發(fā)其它的技術(shù)來(lái)彌補(bǔ)和縮小速度方面的缺陷。“

盡管Menon承認(rèn)PCM的開(kāi)發(fā)會(huì)遇到很多需要克服的問(wèn)題，但他認(rèn)為自己手下的工程師完全有能力解決這些問(wèn)題：”(PCM)還有一些基本的問(wèn)題需要解決,另外制造PCM芯片所用的材料也需要做進(jìn)一步研究，不同的材料配比會(huì)導(dǎo)致性能的細(xì)微差異。因此我認(rèn)為大概在2014年左右消費(fèi)級(jí)電子市場(chǎng)上會(huì)首先出現(xiàn)PCM芯片的身影。“

當(dāng)被問(wèn)及IBM是否會(huì)自行設(shè)計(jì)并自行生產(chǎn)制造自己的PCM產(chǎn)品元件，或者會(huì)尋求代工商為其代工時(shí)，Menon表示：”這算業(yè)務(wù)范疇的問(wèn)題了。我的看法是我們很可能會(huì)尋求芯片代工商，也就是說(shuō)我們會(huì)完成技術(shù)的技術(shù)研發(fā)，然后將有關(guān)的技術(shù)授權(quán)給代工商進(jìn)行生產(chǎn)。