主题：【原创】话说memory -- 无梦到徽州

最近一直比较忙，不好意思留坑了，我尽量年底之前完成。

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首先先道个歉，从去年坑到今年，实在有些过意不去，总算年会结束，该发的文章也交出去了，多了些空闲时间，就来填坑吧，可惜下周又要忙起来了，只好抢在周日的晚上来填上一点土。希望看文的各位铜子砖轻点砸，不好意思啊。

PCRAM咋一看，容易误以为是说电脑上的内存条，PC-RAM嘛，实际上，它是Phase Change Random Access Memory的缩写，是一种新型存储器，也是一种Non Volatile的存储器。

PCRAM的原理很简单，顾名思义，是一种利用Phase Change也即中文所说的相变原理的存储器。利用物质的两个不同相来分别对应0和1，用控制相变过程的方法进行数据的改写。

目前PCRAM利用的是硫系玻璃，以它的晶体态和无定形态两个状态来存储数据，用加热的方法来控制晶体态和无定形态之间的相变。其实这和光盘很有些相似，毕竟光盘用的也是硫系玻璃，只是PCRAM用的是电加热而非激光加热，改变的是材料的电阻率而非折射率，无需激光挪来挪去，所以具有随机存储的特性。

上边是PCRAM的示意图，可见，在加热以后发生相变，硫系玻璃材料从晶体变成了无定形体（右边那块），电阻率上升。

PCRAM的优点主要有结构简单易扩展，读写速度不错以及能耗低这几点，但也有一个弱点就是寿命问题，用过CD-RW的盘片的人都知道，说是可擦写，可实际上擦写几次之后数据就会读不出来了，这主要是因为材料老化了。同样也是使用硫系玻璃的PCRAM也具有这一先天弱点，虽然PCRAM的寿命比起Flash来说还是很可观的，所以并不妨碍它对目前的Flash Memory形成挑战，但比前面提到的MRAM来，还是少了至少五个量级，也就是十万倍。其实换个思路想想，PCRAM是通过改变原子排列来改写数据的，这和改变电子自旋排列的磁存储比起来，显然有先天的劣势。学过点固体物理的都知道，完美晶体是罕见的，晶体内的缺陷会使得晶体性质发生改变，而PCRAM这样频繁多次改写，会促成其存储晶体内的大量缺陷生成，最终导致无法生成足够好的晶体态而写入失败。

不过，虽然PCRAM有寿命这一缺陷，但由于原理和结构的简单性，PCRAM在工艺上比MRAM容易实现的多，目前已经有三星宣布进行512MB的量产，相信不久的将来，可能某些智能手机上就会出现它的身影了。

涨知识了。逐篇花之。

不过关于flash，我有点不同意见。现在存储界对flash抱有很大希望，因为flash的速度正好介于memory和hard disk之间，工业界希望它能变成在memory和hard disk之间的缓存。Intel和AMD都出了把flash嵌入motherboard的架构，存储大公司也在这方面异常活跃，就这几个月都有好几个这方面的专利申请。有可能flash将进一步改变计算机的I/O架构。

的写入速度太慢和寿命限制使得它做不了universal memory，而存储系统一体化是发展趋势，所以长期来看，flash最终是会淡出的。

说到底还是个Time scale的问题，未来几年内flash还是会继续兴旺下去，但十几年几十年的尺度上，就未必了。

缓存。flash读写速度在memory和hard disk之间，而长期以来memory和硬盘之间读写速度的差距太大（2-3个数量级），flash正好填补了这个空缺。所以虽然flash确实做不了memory，但可以在memory和硬盘之间增加一级缓存，大大增加计算机的性能。这就是现在在活跃演化的架构。如果这个成为主流的话，那flash就会和memory和硬盘一样成为计算机标准配置了。

的发展，业界越来越亲睐universal memory，因为系统简单多了，毕竟移动设备小型化是趋势，很难想象APPLE的iPhone要是用了SRAM Cache/DRAM memory/Flash Cache/HDD的多级存储系统之后会有多大和多笨重。而且unviersal memory还有几个优点就是节约数据传输时间和耗电量少。

而且，flash只是读的速度快，写的速度并不快，这也是为什么它叫做ROM的原因。因为数据写入太慢，可以视作read only memory了。所以flash做缓存的话，写入速度未必得到多少提高。而且flash做缓存，寿命的限制在那里摆着，硬盘的读写是相当频繁的，flash的10^6次写入寿命很快就会耗尽。

我明白你的意思，flash是有优点，但我想说明的是，它的缺点也很明显，现在之所以能够繁荣是因为其他技术尚未完全成熟，等时机一到，flash的时代还是会结束的。

速度不如DRAM，密度不如FLASH，而SCALE DOWN又同样也很困难。PCRAM的商业化前景实际上是很困难的。

整个MEMORY所面临的问题是，无法寻找一个DEVICE能够瞧有效地进一步SCALE DOWN。而从工艺角度来说，进一步的SCALE DOWN不论是何种DEVICE都以经相当困难。。。

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