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위상 변화 메모리, P-RAM

위상 변화 메모리, P-RAM


위상 변화 랜덤 액세스 메모리 (P-RAM)는 훨씬 더 일반적으로 사용되는 플래시 메모리 기술보다 빠른 비 휘발성 메모리 또는 컴퓨터 스토리지의 한 형태입니다.

위상 변화 메모리는 P-RAM 또는 PRAM, PC-RAM, 위상 변화 RAM 등을 포함한 여러 이름으로 참조 할 수 있습니다.

위상 변화 메모리는 Hewlett Packard에서 처음 개발 한 memresitor라는 기술을 기반으로합니다.

이제는 여러 다른 제조업체에서 상 변화 메모리를 사용하고 있으며 사용이 증가 할 것으로 보입니다. 위상 변화 메모리는 중요한 발전으로 간주되며 향후 반도체 메모리의 주류 형식 중 하나가 될 것입니다.

위상 변화 메모리 기본 사항

상 변화 메모리, PCM 또는 상 변화 랜덤 액세스 메모리, P-RAM은 칼 코게 나이드 유리라는 물질의 고유 한 특성을 이용합니다.

P-RAM은 칼 코게 나이드 유리가 셀을 통과 할 때 열을 생성하는 전류의 흐름에 의해 다결정과 비정질의 두 상태 사이에서 변한다는 사실을 사용합니다. 이것은 물질이 두 상태 또는 단계 사이에서 변함에 따라 이름 단계 변경을 일으 킵니다.

비정질 상태에서 재료는 높은 수준의 저항과 낮은 반사율을 보여줍니다.

다결정 상태에서 재료는 규칙적인 결정 구조를 가지며 이는 속성의 변화로 나타납니다. 이 상태에서는 전자가 결정 구조를 쉽게 이동할 수 있기 때문에 저항이 낮고 반사율도 높습니다.

상 변화 저장 / 상 변화 RAM의 경우 관심있는 저항 레벨입니다. 그런 다음 셀 주변의 회로는 두 상태가 서로 다른 저항을 가지므로 저항의 변화를 감지하고 결과적으로 해당 위치에 "1"또는 "0"이 저장되어 있는지 감지합니다.

칼 코게 나이드의 두 상태 사이의 상 변화는 일정 기간 동안 주입 된 전류의 결과로 발생하는 국부적 인 가열을 통해 발생합니다. 재료의 최종 단계는 주입 된 전류의 크기와 작동 시간에 의해 변조됩니다.

저항성 요소는 가열을 제공합니다. 이는 바닥 전극에서 칼 코게 나이드 층으로 확장됩니다. 저항 히터 소자를 통과하는 전류는 열을 제공 한 다음 칼 코게 나이드 층으로 전달됩니다.


상태속성
무정형• 단거리 원자 순서
• 높은 반사율
• 높은 저항
다결정• 장거리 원자 순서
• 낮은 반사율
• 낮은 저항

또한 최근 기술 개발은 두 가지 추가 상태를 달성하여 주어진 크기의 장치의 저장 공간을 효과적으로 두 배로 늘 렸습니다.

위상 변화 기술의 장점은 장치에서 전원이 제거 되어도 상태가 그대로 유지되어 비 휘발성 스토리지 형태가된다는 것입니다.

상 변화 메모리 장점 및 단점

위상 변화 랜덤 액세스 메모리 인 P-RAM은 주요 경쟁사 인 플래시 메모리에 비해 데이터 저장에있어 여러 가지 중요한 이점을 제공합니다.

상 변화 메모리의 장점 :

  • 비 휘발성 : 위상 변화 RAM은 비 휘발성 메모리 형태입니다. 즉, 정보를 유지하기 위해 전원이 필요하지 않습니다. 이를 통해 플래시 메모리와 직접 경쟁 할 수 있습니다.
  • 비트 변경 가능 : RAM 또는 EEPROM과 유사하게 P-RAM / PCM은 비트 변경 가능이라고합니다. 즉, 정보를 지우지 않고도 정보를 직접 쓸 수 있습니다. 이는 새 데이터를 쓰기 전에 지우기주기가 필요한 플래시에 비해 상당한 이점을 제공합니다.
  • 빠른 읽기 성능 : 위상 변화 RAM, P-RAM / PCM은 빠른 랜덤 액세스 시간을 제공합니다. 이는 데이터를 RAM에 복사 할 필요없이 메모리에서 직접 코드를 실행할 수 있다는 장점이 있습니다. P-RAM의 읽기 대기 시간은 셀당 단일 비트 NOR 플래시와 비슷하지만 읽기 대역폭은 DRAM의 대역폭과 유사합니다.
  • 확장 성 : 미래를 위해 P-RAM의 확장 성은 아직 실현되지 않았지만 이점을 제공 할 수있는 또 다른 영역입니다. 그 이유는 NOR 및 NAND 플래시 변형 모두 축소하기 어려운 플로팅 게이트 메모리 구조에 의존하기 때문입니다. 메모리 셀 크기가 감소함에 따라 플로팅 게이트에 저장된 전자의 수가 감소하고 이로 인해 이러한 작은 전하의 검출이 신뢰성있게 검출하기가 더 어려워집니다. P-RAM은 전하를 저장하지 않고 대신 저항 변화에 의존합니다. 결과적으로 동일한 확장 문제에 영향을받지 않습니다.
  • 쓰기 / 지우기 성능 : P-Ram의 쓰기 삭제 성능은 NAND 플래시보다 빠른 속도와 낮은 대기 시간으로 매우 우수합니다. 지우기주기가 필요하지 않기 때문에 플래시에 비해 전반적으로 상당한 개선이 이루어집니다.

위상 변화 메모리의 단점 :

  • 상업적 생존 가능성 : P-RAM의 장점에 대한 많은 주장에도 불구하고 성공적으로 상용화 된 칩을 개발할 수있는 회사는 거의 없습니다.
  • 플래시 셀당 다중 비트 스토리지 : 플래시가 셀당 여러 비트를 저장하고 감지하는 기능은 여전히 ​​P-RAM에 비해 플래시 메모리 용량 이점을 제공합니다. P-RAM / PCM은 미래에 대한 가능한 확장성에 장점이 있습니다.

위상 변화 메모리 사용을 살펴볼 때 장점과 단점을 모두 고려해야합니다.

위상 변화 메모리는 많은 제조업체에서 도입되었지만 많은 개발자가 이와 같은 신기술에주의를 기울일 수 있으므로 아직 널리 사용되지 않습니다. 그럼에도 불구하고, 위상 변화 메모리, PCM은 여러 경우에 제공 할 수있는 몇 가지 뚜렷한 이점이 있습니다.


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