一篇文章带你了解最新型的储存技术！

随着5G、人工智能（AI）、智能汽车等新兴应用的快速更迭，市场对数据存储在速度、功耗、容量、可靠性等层面提出了更高要求，存储器技术也在不断地面临着新的挑战。

新型存储有哪些？



目前，新兴的存储技术旨在集成SRAM的开关速度和DRAM的高密度特性，并具有Flash的非易失特性。新型存储技术可主要分为相变存储器(PCM，PhaseChangeMemory)、磁变存储器（MRAM）、阻变存储器（RRAM/ReRAM）以及铁电存储器（FRAM/FeRAM）。

相变存储器通过相变材料相态的变化获得不同的电阻值，主要适用于大容量的独立式存储应用。磁变存储器通过磁性材料中磁筹的方向变化改变电阻，主要适用于小容量高速低功耗的嵌入式应用。

而阻变存储器则利用阻变材料中导电通道的产生或关闭实现电阻变化，目前主要用于物理不可克隆芯片（PhysicalUnclonableFunction，PUF），并有可能在未来的人工智能、存算一体等领域发挥作用。

上述新型存储技术都具备一些共性，比如具有非易失性或持久性的特点，而所有的主流非易失性存储器均源自于只读存储器（ROM）技术，部分技术可通过工艺缩小尺寸，从而降低成本，无需使用闪存所需的块擦除/页写入方法，从而大大降低了写入耗电需求，同时提高了写入速度。下表为新型存储技术关键指标对比：




各路技术？

相变存储器（PCM）

PCM是通过热能的转变，使相变材料（什么叫相变？，比如水在0°时从液态变为固态，称为相变），PCM拥有寿命长、功耗低、密度高、抗辐照特性好的技术特点，同时在写入更新代码之前，PCM不需要擦除以前的代码或数据，所以其读写速度比NANDFlash有所提高，读写时间较为均衡。PCM被认为是与CMOS工艺最兼容，技术最成熟的存储技术。



磁变存储器（MRAM）

MRAM是一种基于隧穿磁阻效应的技术，MRAM的产品主要适用于容量要求低的特殊应用领域以及新兴的IoT嵌入式存储领域，该技术拥有读写次数无限、写入速度快（写入时间可低至2.3n）、功耗低、和逻辑芯片整合度高的特点。

阻变存储器（RRAM/ReRAM）

ReRAM是以非导性材料的电阻在外加电场作用下，在高阻态和低阻态之间实现可逆转换为基础的非易失性存储器，该技术具备一般小于100ns的高速度、耐久性强、多位存储能力的特点。

铁电存储器（FRAM/FeRAM）

FRAM技术是利用铁电晶体材料电压与电流关系具有滞后回路的特点来实现信息存储，铁电材料可同时用于电容器和CMOS
集成电路栅氧化层的数据存储。FRAM技术具有读写速度快、寿命长、功耗低、可靠性高的特点，凭借诸多特性，正在成为存储器未来发展方向之一。

几十年来，研究人员日夜埋头研究，希望能够研发出可以取代传统存储器的新型存储技术。