IBM表示，相變化記憶體(藍色部分)能整合至大多數伺服器與儲存系統的記憶體階層中
IBM儲存系統研究小組成員Ioannis Koltsidas展示相變化儲存系統電路板原型
IBM 最近展示了如何將相變化記憶體(PCM)整合到固態記憶體階層架構(hierarchy)，並展示了第一款採用 PCIe 介面的相變化記憶體儲存系統主機板原型；在下一代主流記憶體技術爭霸戰中，相變化記憶體似乎已經佔據優勢。
在一場於2014年非揮發性記憶體研討會(2014 Non-Volatile Memory Workshop)的簡報中，IBM介紹了相變化記憶體儲存系統架構，並以快閃記憶體固態硬碟(SSD)做為比較；在各方面的比較上，相變化記憶體都略勝快閃記憶體一籌。此外該公司提出了一款伺服器系統設計，以結合快閃記憶體陣列與相變化記憶體陣列的記憶體階層架構來取代硬碟機(HDD)。
「我們是以快閃記憶體固態硬碟與相變化記憶體PCIe儲存卡，在兩種裝置的系統層級進行比較；」IBM儲存系統研究小組成員Ioannis Koltsidas表示，該公司所合作的希臘帕特雷大學(University of Patras)，以古希臘神話中的英雄特修斯(Theseus)來為相變化記憶體儲存卡命名。
而研究人員是拿相變化記憶體PCIe儲存卡與兩款快閃記憶體固態硬碟──包括一款企業級產品與一款消費性產品──進行比較，發現兩款固態硬碟的存取時間，分別是相變化記憶體儲存卡的12倍與275倍。
雖然相變化記憶體晶片在 2012年左右就已經問世，但實際佈署的案例非常少，也聽到業界出現少數對其可靠性的抱怨；無論如何，IBM顯然十分看好相變化記憶體前景，但人們可能也會認為，相變化記憶體需要先解決一些技術上的問題。
相變化記憶體的最大優勢在於存取速度高於快閃記憶體，但仍稍遜於DRAM；此外相變化記憶體也擁有非揮發性。而相變化記憶體的正常輸入/輸出(I/O)吞吐量，在硬碟機的每秒I/O運作效率降低時可維持上升，有機會取代目前快閃記憶體所扮演的角色。
快閃記憶體正面臨擴充性(scalability)的問題，重複寫入次數最多約為1萬次；相變化記憶體的可擴充性則不斷提升，重複讀寫次數可高達1,000萬次──而若是透過前向糾錯(forward error correction)技術，甚至可將重複讀寫次數提升到10兆(trillion)次。
相變化記憶體是採用在兩個電極之間夾著硫化物合金(chalcogenidic alloy)的三明治結構，高電流會將硫化物合金轉為非晶(amorphous)型態(代表0)，而中電流則會將之轉換為結晶型態(代表1)，低電流則允許其狀態被讀取。其0與1的程式化時間分別為70奈秒(nanosecond)與120奈秒；IBM所測試的儲存系統之相變化記憶體採用90奈米製程，時脈頻率66MHz。
編譯：Judith Cheng
(參考原文： IBM Hawks PCM for Storage，by R. Colin Johnson)
資料來源:電子工程專輯
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