PCM的优势
PCM Advantages
PCM技术基于材料的相变存储0和1的信息,因此相较于电子/电容存储具有以下特点和优势:
1、非易失性:即断电后依然保持数据,而同类的DRAM则需要每十五分之一秒耗电刷新一次。
2、兼容性:PCM技术的工艺完全与CMOS兼容,在当前成熟工艺条件下即可完成,不仅可用于独立式产品,也可以开发嵌入式产品。
3、低成本:PCM在成熟工艺条件下,可以使用更少的光罩,从而降低成本,亦可极大地降低用户购买成本和运营成本。
4、微缩性:PCM的存储单元目前已经证明可以微缩到5nm。因此可以作成极小的低功耗存储单元。
5、抗辐射:PCM技术不使用电子/电容存储信息,不受辐射的影响,在未来航空航天应用中具有无可比拟的优势。
6、高低电阻差特性:100倍以上的阻值差,使得PCM技术可以从容地开发从低容量到高容量的存储产品,几乎可以覆盖当前市场上的所有存储产品。
7、类人脑神经网络特性:PCM可以模拟人脑发射信号,经过思考并对信号做出反应(STDP/尖峰时序连贯可塑性),已经成为人工智能通用芯片发展的重要方向。
PCM在各行各业的应用中有极大的优势,以下优势1,优势2,和优势3是典型的例子供读者参考:
优势1: PCM通过热能的转变,使相变材料在低电阻结晶(导电) 状态与高电阻非结晶(非导电)状态间转换,拥有寿命长、功耗低、密度高、抗辐照特性好、读写速度快的技术特点。汽车行业越来越多地将PCM融入如高级驾驶辅助系统 (ADAS)、信息娱乐系统、导航系统和自动驾驶汽车,来支持处理和存储这些系统生成的大量数据。
链接:https://www.doit.com.cn/p/513283.html
优势2: PCRAM特点
· 低延时、读写时间均衡:与NAND Flash相比,PCM在写入更新代码之前不需要擦除以前的代码或数据,故其速度比NAND有优势,读写时间较为均衡。
· 寿命长:PCM读写是非破坏性的,故其耐写能力远超过闪存,用PCM来取代传统机械硬盘的可靠性更高。
· 功耗低:PCM 没有机械转动装置,保存代码或数据也不需要刷新电流,故PCM的功耗比HDD,NAND,DRAM都低。
· 密度高:部分PCM采用非晶体管设计,可实现高密度存储。
· 抗辐照特性好:PCM存储技术与材料带电粒子状态无关,故其具有很强的抗空间辐射能力,能满足国防和航天的需求。
链接:https://www.dzsc.com/data/2021-05-26/125347.html
优势3: AI时代结构设计的变化影响了逻辑和存储。机器学习算法大量使用了矩阵乘法运算,而这些运算在通用逻辑中十分繁琐,这推动了加速器及存储器的发展。 性能和功耗在云计算和边缘计算应用场景中,SRAM和DRAM作为“工作内存”的一个主要缺点是,它们是易失的,需要持续供电来保存数据(比如权重)。 主要的新存储器候选是磁性随机存取存储器(MRAM)、相变存储器(PCRAM)。这两种存储器都采用了新的材料,可以被设计成高电阻率和低电阻率,而高电阻率和低电阻率又分别代表0和1。 MRAM通过改变磁性方向来控制电阻率;PCRAM利用材料从无定形到结晶的排列变化。
PCARM:
云计算架构的主要候选者 因为PCRAM比DRAM提供更低的功耗和成本,并且比固态硬盘和硬盘驱动器具有更高的性能。 PCRAM甚至是铁电场效应晶体管(FeFETs)都是很好的选择,因为它们都有实现每单元存储多bit的潜力。
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