华中科技大学成功研制全球最低功耗相变存储器

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近日，华中科技大学集成电路学院发文称，学院团队研制出全世界功耗最低的相变存储器。

大数据时代对存储器的性能提出了极高的要求，尤其是类脑计算、边缘计算急需功耗极低的存储器。在新型存储器中，相变存储器（PCM）是与 CMOS 工艺最兼容，技术最成熟的存储技术。2015 年，Intel 和 Micron 推出了傲腾三维相变存储芯片，速度和寿命比固态闪存硬盘要快一千倍，其三维堆叠技术也使容量高出了十倍。

然而，由于在相变过程中需要将存储介质熔化冷却，导致相变存储器的功耗极高且发热严重，限制了存储容量的进一步提高，也大大增加了其制造成本。目前最先进的几十纳米制程的单个相变存储单元擦写功耗达到了 40pJ 左右，而实验室制备的百纳米大小的器件功耗达到 1000pJ 以上。

为了解决相变存储器中高功耗的瓶颈问题，华中科技大学集成电路学院信息存储材料及器件研究所（ISMD）联合西安交通大学材料创新设计中心（CAID）研发了一种网状非晶结构的相变存储器，功耗达到了 0.05pJ 以下，比主流产品功耗低了一千倍。除了低功耗以外，该相变存储器拥有一致性好且寿命长的优点。