下面的几个重要特性看，相变存储器（PCM）技术均符合当前电子系统对存储器子系统的需求：
容量
–因为消费电子、计算机、通信三合一的应用趋势，所有电子系统的代码量都以幂指数的速率增长，数据增长速率甚至更快。
带宽和能耗
–在应用高度融合的电子系统中，为了加快上网速度，采用带宽衡量系统性能；为了增强产品的移动使用性，采用功耗评价系统性能。存储器设计必须支持市场对扩大带宽和降低功耗的日益增长的需求。非易失性固态存储器是降低功耗的***佳方法。
存储器系统
–为提高电子系统的总体性能，设计人员越来越关注存储器系统的容量、技术性能、封装和接口等参数。
缓存
–“存储器系统”概念不支持根据技术给存储器分类，而支持根据***终设备的带宽需求给存储器分类，从而在克服存储器技术上存在的设计难题，通过暂时保留并优化组合不同的存储器技术，以降低产品的成本，提升系统性能。
带宽分类
从较高层次上说，我们可以考虑三大带宽类别：代码、数据流和数据存储。
代码
–读取速度是决定代码执行性能的主要因素。当采用下列模式之一时，代码执行性能取决于执行速度：片内执行(XIP)：采用NOR闪存需要大带宽，随机
读取速度快；存储和***(S&D)：采用NAND+DRAM存储器。S&D是容量大于1Gb的代码存储应用广泛采用的方法。
数据流
–影响数据流性能的主要因素是写入速度。数据流通常采用DRAM技术，但是，容量4GB大于的可以采用NAND+DRAM的方法，主要用于提高容量和降低功耗。
数据存储
–影响数据存储性能的主要因素是存储器容量和数据保存年限。然而，由于存储器容量正以幂指数的速率增长，不同的系统组件之间的***可能会对存储器子系统的性能构成很大的影响。容量在100GB以下或对性能有很高的要求时，数据存储通常采用NAND闪存。
高密存储器技术概况
图1–高密存储器技术概况
PCM升级能力
硫系(PCM)薄膜至少在三个方面的应用证明，能够把PCM存储单元至少升级到5nm节点。PCM技术升级面临的主要挑战是开关元器件的升级。因为硫系薄膜材料的状态控制方法的研究和改进，PCM耐读写能力和写入速度预计在近期内会有大幅提升。随着制程向******的光刻技术节点进军，PCM的每位成本和写入性能可望取得巨大进步，因为存储单元在这些技术节点可以变得更小。
PCM在嵌入式系统
在嵌入式系统中，PCM通常用于存储数据。对存储容量要求较低的系统，容量通常小于大约2Gb，在设计上直接从NOR闪存执行代码。在嵌入式系统中，这种存储器通常还用于保存系统文件。这类系统通常使用DRAM充当进程暂存器。
在这类系统中，PCM可用作代码执行存储器，因为是一个位可擦除的存储器，PCM能够替代系统所需的某些DRAM。
在“存储和***存”储器系统中，PCM可以降低对DRAM的容量要求，同时还可满足对NAND的容量需求。同时，在这类系统中使用PCM存储器可以简化被保存在同一存储器中的文件系统，并提高文件系统性能。
SnD和XiP系统架构
图2–SnD和XiP系统架构
PCM在无线通信系统
极短的读取***，快速覆盖功能，PCM是一个理想的非易失性存储器片内代码执行解决方案，适用于从低容量到高容量的各种存储应用。PCM尽管读取***比DRAM长，但是存储页比较小，读取***还是属于DRAM级别，因此可以充当一个非常出色的代码执行存储器。除经常被操作的数据结构外，PCM可以用作所有数据结构的常读存储器。PCM的位可擦除功能省去了对块擦除的需求，同时还进一步降低了对DRAM的需求，从而降低了存储子系统的成本。
PCM有望成为一个总体成本***低的可扩展的存储器子系统解决方案，同时还能满足市场日益增长的对***多媒体无线设备性能的需求。
PCM可提高***嵌入式系统的性能，这已在***无线通信系统中得到证实
图3–PCM可提高***嵌入式系统的性能，这已在***无线通信系统中得到证实
PCM在固态存储子系统
因为NAND技术固有的块可擦除特性，在固态存储子系统中实现ManagingNAND是一大挑战。当进行大量的擦写操作或频繁的读取操作时，存储器容易发生错误，从而导致对错误管理机制的需求，而满足市场不断提高的对错误管理机制需求也是一个挑战。
PCM可以在固态存储系统内保存处理器经常访问的页面，以及那些在片内操作数据时更易于管理的元素，包括NAND保存数据所需的奇偶校验位、坏块表、块页映象表等。在这种情况下，使用PCM可提升NAND的可管理性。通过***小化NAND闪存受到的应力，在存储子系统中可以实现容量更高的多级单元NAND闪存，利用PCM的功能降低NAND的成本。这种用PCM作缓存的解决方案将会提升存储子系统的性能和可靠性。
图4–混合固态存储器
此外，当被擦除的页面分散在多个块中（接近写满状态）时，PCM可以进一步提高存储子系统的可靠性。管理接近写满状态的块可
擦除存储器，需要完成多个擦除循环，才能为要写入存储器的新数据释放空间，而这会提高存储器的擦写次数，加快存储器的使用寿命，直到***大擦写次数为止。
PCM的位可擦除特性能够解决当存储器写满时写次数增加的问题，PCM的更高的读写次数可满足这些系统在被超负荷使用时的需求。
PCM在计算机平台
作为一种易失性存储器，DRAM保存内容需要大量的电能（W/GB）。作为一种非易失性存储器，当不需要PCM中的内容时，可以关闭PCM模块的电源，从而降低待机功耗，更重要的是，切断了容量与功耗之间的联系。这就产生一个不受PCM存储器子系统功率限制的容量极限。除非易失性外，PCM还提供了对这种应用***吸引力的耐读写能力和写入***，与目前尝试过的频繁读写方案相比，耐读写能力和写入***是PCM的一大优点。
结论
PCM是一个具有可持续性发展和毁灭性的存储器技术。从相互补充的角度考虑，这两个属性可以加快PCM的市场渗透度。此外，PCM可用于存储器系统，以及消费电子、计算机、通信三合一的应用设备。本文还探讨了一些有关PCM向不同存储系统渗透的问题。暂时保留现有存储器技术，降低系统总体成本和系统复杂性，将会是令人信服的推
荐使用PCM解决方案的动机。
在代码和数据传输应用中，带宽将推动PCM可持续发展，而低功耗则是这项技术的另一个增值特性。
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