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恒忆新系列相变存储器剑指嵌入式应用系统

Omneo PCM大幅提升写入性能和耐写次数
2010-08-10
作者:陈颖莹
来源:来源:电子技术应用2010年第6期

    能把闪存、RAM和EEPROM三大存储器的优点集于一身吗?恒忆(Numonyx)推出的全新系列相变存储器(PCM)就可以做到。该系列产品采用被称为相变存储的新一代存储技术,具有更高的写入性能、耐写次数和设计简易性,适用于固线和无线通信设备、消费电子、PC和其他嵌入式应用设备。
    Numonyx亚太区嵌入式业务总经理徐宏来先生,近日在北京向记者详细介绍了该新产品系列——Omneo PCM P5Q及P8P。

徐宏来先生
恒忆(Numonyx)亚太区嵌入式业务总经理

革命性技术——PCM
    Numony Omneo PCM所用的材料是硫族化合物Ge2、Sb2、Te5(GST),利用其生成的相变可逆变的物质,存储新的信息。即通过在非晶态与晶态之间变化实现存储;通过测量GST电阻实现读取;通过电流给GST加热(焦尔效应)实现写入。徐宏来先生强调了PCM的一个特性——位修改性:“假设改变一个8位的信息,从‘10111001’改成‘01011010’,位修改性能使得8位中只需要改5位。但是按照目前NOR的原理或逻辑,就不能只改变这5位,而需要先把8位都擦除,形成‘11111111’的状态,然后再写入‘01011010’,这是一个相当复杂的过程。可见位修改大大简化了写操作过程,速度更快,数据处理更简单易行。PCM提供了有效空间应用,带来了革命性的结果。此外,PCM还有非易失性,能对数据进行保护,且其读写性、成本降低空间都有非常特别的地方。”
Omneo相变存储器创新机遇
    “PCM带来的变革会对整个半导体行业带来革命性的影响,过两年整个DRAM应用可能会被PCM所取代。目前,DRAM所占有的产值是相当大的,一旦被PCM取代,整个存储行业可能被重新改写。”徐宏来先生自豪地说,“基于很好的材料和特性,Numonyx有幸成为第一个做相变存储器的公司,今天我将向大家介绍Omneo PCM P5Q和P8P。”
    虽然PCM采用的是革命性的材料,但目前Numonyx推出的产品是渐变、过渡的产品,其目的在于让市场更快地接受它,认识它与传统的存储器不一样的地方,让大家感受市场如何利用这个相变材料的特性生产出革命性产品。DDRx这个产品我们目前正在研发状态,产品一旦推出,会对现在的DRAM应用产生直接的影响。目前推出的P5Q和P8P是定位于嵌入式应用的,具有嵌入式系统所需的2个性能:一是长远制程升级能力,不管是NAND还是NOR,都是基于量存储原理,在15 nm~12 nm就会产生瓶颈,而PCM不存在这个问题;二是可靠性,PCM结构相当稳定,不像NAND和NOR,在使用中氧化会使其急剧退化,所以只能做到10万次擦写的极限,而目前PCM已经达到100万次,随着工艺的提升,这个可靠性会有更进一步的提高。
    徐宏来先生介绍:“兼容高速SPI接口的90 nm 128 MB P5Q瞄准高速增长的串行存储器市场,支持并行NOR接口的90 nm 128 MB P8P 瞄准并行存储器市场。预计到2012年,45 nm计划会将现有市场总规模扩大到10亿美元以上。”Numonyx Omneo相变存储器给嵌入式应用带来的好处主要有:(1)简单易用,既能像RAM一样可修改字节,又避免了闪存的文件系统;(2)提升系统性能,不但能模仿闪存,写速度是闪存的3倍,而且无擦除操作,写速度是闪存的10倍;(3)耐写能力是闪存的10倍,可以进行100万次写操作。
    最后,徐宏来先生给记者展示了一些Omneo PCM的应用案例。例如在智能电表中,P5Q可以完成NOR、EEPROM和NVRAM三者相加的功能,并且需要的电池容量更小,这样既环保又实惠,在数字机顶盒、电信、商业打印机等领域,P5Q和P8P也能发挥同样的作用。

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