趕緊扔掉你手里的Flash和RAM，IBM帶你飛！

Flash對(duì)于你手上的電子設(shè)備主存儲(chǔ)器來(lái)說(shuō)太慢了，RAM雖然快，可是不但昂貴，而且一旦掉電就會(huì)丟失數(shù)據(jù)。現(xiàn)在，由于IBM在相變存儲(chǔ)器上的突破，這一切都將被改變，也許在未來(lái)的某一天Flash和RAM都將被相變存儲(chǔ)器所取代。以石英晶體為介質(zhì)的存儲(chǔ)技術(shù)已經(jīng)在光盤(pán)和其他技術(shù)領(lǐng)域中被使用了超過(guò)15年，不過(guò)由于造價(jià)和單一存儲(chǔ)密度的原因，這一技術(shù)一直沒(méi)有獲得更大的突破。所謂的單一存儲(chǔ)密度在這里是指，每個(gè)存儲(chǔ)單元都只能存儲(chǔ)一個(gè)非0即1的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，也就是一個(gè)比特的數(shù)據(jù)量。然而IBM的研究者們已經(jīng)解決了怎樣在單一的存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)3比特的問(wèn)題，這極大地提升了原有技術(shù)所決定的存儲(chǔ)容量。

為了將相變存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到一塊藍(lán)光光盤(pán)里，你需要利用大電流作用于一個(gè)非結(jié)晶硅材料（非石英晶體），把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到一種以電壓高低表征的石英晶體結(jié)構(gòu)上。為了回讀數(shù)據(jù)，你需要借助一個(gè)相對(duì)較低的電壓來(lái)測(cè)量通斷性，高電壓就是二進(jìn)制的1，低電壓就是二進(jìn)制的0。通過(guò)加熱，石英晶體可以有更多不同的狀態(tài)，以此表征更多的數(shù)據(jù)，不過(guò)問(wèn)題在于，隨著環(huán)境溫度的改變，晶體會(huì)發(fā)生狀態(tài)的漂移。IBM的團(tuán)隊(duì)正是在追蹤和計(jì)算這種狀態(tài)漂移方面做出了突破，使得我們可以在每個(gè)存儲(chǔ)單元可靠地讀出3個(gè)比特的數(shù)據(jù)。

這一突如其來(lái)的技術(shù)突破，使得相變存儲(chǔ)器似乎具備了更多的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力：它的速度本來(lái)就比Flash快得多，不過(guò)歸功于較低的單元密度，它的造價(jià)只有和RAM一樣高的水平。“能夠達(dá)到每個(gè)存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)3個(gè)比特這樣高的存儲(chǔ)密度，這是一件具有里程碑意義的大事”，IBM的研究員Haris Pozidis博士表示，“因?yàn)樵谕瑯哟鎯?chǔ)容量的前提下，這樣的存儲(chǔ)單元密度使得相變存儲(chǔ)器的造價(jià)要遠(yuǎn)低于DRAM，將接近于Flash的造價(jià)水平”。由于這個(gè)突破，相變存儲(chǔ)器的應(yīng)用范圍將不僅僅是光盤(pán)。

比如說(shuō)，相變存儲(chǔ)器可以應(yīng)用于手機(jī)，連同F(xiàn)lash一起提供一個(gè)極為高速的Cache緩存。“我們可以把一部手機(jī)的操作系統(tǒng)存儲(chǔ)在相位存儲(chǔ)器中，這樣手機(jī)就能在幾秒鐘之內(nèi)開(kāi)機(jī)”，研究者們表示。在時(shí)序要求苛刻的應(yīng)用場(chǎng)景里，普通的SSD也可以被相變存儲(chǔ)器取代，因?yàn)榛贔lash的SSD讀取數(shù)據(jù)需要70微秒，而相變存儲(chǔ)器只需要不到1微秒的時(shí)間。RAM當(dāng)然還是很快的，可是在一些特定的應(yīng)用場(chǎng)合，相變存儲(chǔ)器可以作為一個(gè)“通用”存儲(chǔ)器來(lái)使用，它能夠同時(shí)取代RAM和Flash。

為了達(dá)到商用目的，這項(xiàng)研究依然需要發(fā)展，并且還要跟其他一些新興的存儲(chǔ)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)，比如“憶阻器”和“阻抗式RAM”。IBM可能并不僅僅關(guān)注其商用性，他們把相變存儲(chǔ)器視為一種完美的存儲(chǔ)介質(zhì)，可以應(yīng)用于像Watson那樣的人工智能App。

如果IBM的這項(xiàng)技術(shù)能夠成熟商用的話，那么我們可以預(yù)見(jiàn)，這將不僅僅只對(duì)電子存儲(chǔ)行業(yè)產(chǎn)生巨變，還將影響到整個(gè)的電子信息產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)有的硬件版圖模型、軟件存儲(chǔ)算法，甚至FPGA等可編程邏輯器件的未來(lái)都將受到影響，這不禁讓人充滿了好奇和期待。

Via Engadget

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