这是首次，IBM公司的科学家的相关研究已经证明了一种可靠的每个单元存储3个比特数据的新型存储方式，其中使用了一个相对较新的内存技术设备，称为相变存储器(PCM)。

　　目前，存储领域已经跨越了从古老的DRAM内存到硬盘驱动器再到无处不在的闪存。但在过去的几年中，PCM作为一个潜在的通用存储技术，基于其读写速度、耐力、非易失性和密度相结合的特点，引起了业界的关注。

　　例如，PCM不同于DRAM，它在断电后不会丢失数据，这种技术能够承受至少1000万次的写周期，而相比一般的闪存USB棒，后者最大为3000次的写周期。

　　本研究的相关技术的突破，为日益增长的获取的来自移动设备和互联网的指数增长的数据提供了快速和方便的存储。

　　应用

　　IBM公司的科学家设想了独立的PCM以及混合应用，把PCM和闪存存储技术结合在一起，PCM可作为一种极快速的缓存。例如，一个手机的操作系统可以存储在PCM存储中，使手机在几秒钟内就可以登陆开启。在企业应用中，整个企业的数据库可以存储在PCM存储中，以方便以极快的速度查询和处理在时间上较为关键的在线应用程序，如金融交易。

　　使用大型数据集的机器学习算法也可以通过在迭代过程读取数据时减少延迟的开销，来加快其反应速度。

　　PCM是如何工作的

　　PCM存储材料具有两种稳定状态，非晶结构(没有一个明确定义的结构)和结晶结构(具有明确的结构)两种状态，分别具有低的和高的电导率。

　　在PCM存储单元中，为了存储一个“0”或“1”，其被称为比特，就会有高或中等电流加载在材料上。一个“0”可以被编程写入非晶相或“1”对应的结晶相，或反之亦然。然后读取数据位后，就会加载低电压。这也就是可擦写蓝光光盘存储视频的原理。

　　在IBM公司和其他机构的之前的科学家们已经成功地展示了在PCM中存储每单元1位数据的能力，但是如今在IEEE国际记忆巴黎的研讨会上，IBM的科学家介绍，这是第一次，在升高的温度下经过100万次耐力周期，64K细胞阵列大小成功地实现了每单元3位数据的存储。

　　“相变存储器是结合了DRAM和闪存存储特点的通用存储器的第一个实例，从解答了一个我们行业内的一大挑战，”哈里斯·珀迪斯博士说，他是该论文的作者之一，且是在苏黎世IBM研究部门中管理着非易失性存储器的研究。“达到每单元三位数据的存储是一个重要的里程碑，因为在这个密度PCM的成本将大大低于DRAM和并且接近闪存。”

　　实现多点存储，IBM的科学家已经开发了两个创新的实现技术：一套漂移免疫单元状态指标和漂移容错编码和检测方案。

　　更具体地说，新的单元状态度量的PCM存储单元随着时间的推移，会保持稳定的物理特性，因此，漂移不敏感，从而影响着存储单元的电导率随时间的稳定性。

　　为了提供存储单元在环境温度波动状态下额外的存储数据的鲁棒性，这里应用了一种新的编码和检测方案。该方案自适应地修改的电平阈值，用于检测单元存储的数据，以便它们随温度变化的变化。其结果是，在存储器被编程的存储器编程后很长一段时间后，该存储单元的状态仍可以被读取，从而提供非波动性。

　　“结合这些关于多比特PCM存储关键技术挑战的进步，包括漂移、变异性、温度敏感性和周期耐性，” 埃万盖洛斯·莱夫特里奥博士说，他也是IBM公司的研究员。

　　多比特PCM存储芯片实验，IBM的科学家把芯片连接到一个标准的集成电路板上。该芯片由2×2存储单元阵列与4行交错的结构。内存数组的大小是2×1000μM×800μM.PCM存储单元材料是基于掺杂硫系的合金并集成到利用90纳米CMOS基准技术制作的芯片原型上。

来源：LabBang资讯