《一款多層單元兩極選擇相變存儲器(A Multi-Level Cell Bipolar-Selected Phase Change Memory)》介紹英特爾和意法半導體公司(ST Microelectronics)通過聯(lián)合開發(fā)項目在相變存儲器(PCM)方面取得的突破。兩家公司聯(lián)手打造了世界首個可展示的采用PCM技術的多層單元(MLC)設備。
PCM的原理是基于改變一種硫屬化合物材料(Ge2Sb2Te5,又名GST)的狀態(tài)來進行數(shù)據(jù)存儲。這是一種極有潛力的新型存儲技術,它具有先進存儲技術的許多最佳特性,能比傳統(tǒng)閃存以更低的功耗實現(xiàn)極快的讀取和寫入速度,并實現(xiàn)更加穩(wěn)定的數(shù)據(jù)保存。從每單元一比特轉變?yōu)镸LC還能以更低的單位字節(jié)成本大幅度提高存儲密度,這使得MLC與PCM的結合成為一項巨大的技術進步。
通過采用獨特的編程算法,研究人員有效地創(chuàng)造了非晶態(tài)和晶態(tài)之間的另外兩種狀態(tài)。
拿水(H20)的狀態(tài)打比方,單層單元PCM好比是把H2O要么看作是液態(tài)(水),要么看作是固態(tài)(冰)。而通過采用MLC技術,研究人員表明他們可以控制GST并設置其4種狀態(tài)。還是拿H20打比方,現(xiàn)在我們可以觀察到以下狀態(tài):甚非晶態(tài)(氣體或“00”)、非晶態(tài)(液體或“01”)、半晶態(tài)(帶有部分冰塊的液態(tài)或“10”)以及晶態(tài)(固態(tài)冰塊或“11”)。
該工藝展示9層銅互連層,并廣泛采用低-k層間絕緣體,以便在采用無鉛封裝的同時提高功率和性能。
英特爾和意法半導體曾經展示過采用PCM技術的180納米制程4Mb存儲陣列和90納米制程的128Mb存儲設備。此次2008年國際固態(tài)電路會議上發(fā)表的文章顯示了采用PCM技術的多層單元(MLC)設備的數(shù)據(jù)。
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