相变存储技术
Ⅰ 相变存储器的技术术语
相
相(phase)是物理化学上的一个概念,它指的是物体的化学性质完全相同,但是物理性质发生变化的不同状态.例如水有三种不同的状态,水蒸气(汽相),液态水(液相)以及固态水(固相)。
相变
物质从一种相变成另外一种相的过程叫做‘相变’例如水从液态转化为固态。

Ⅱ 相变材料与相变储能技术的内容简介
《相变材料与相变储能技术》论述了材料相变的原理和材料热力学的基础理论,全面介绍了各种无机、有机、金属和其他复合相变储能材料的成分、物理和化学性质、储热性能及其对容器的腐蚀与防护;同时论述了相变储能技术的原理、特点和研究范围,相变过程传热理论,相变传热的数值分析,储能换热设备及绝热技术的设计计算基础和试验方法。《相变材料与相变储能技术》还比较详细地介绍了相变储能技术在电力调峰、新能源、工业和建筑节能及在家用电器工业上的工程应用的原则、方法和实例,既具有深入的理论,又具有实用的相变材料研制和储能装置设计计算方法。

Ⅲ 让国内如此疯狂的 3D NAND闪存到底是个啥
什么是3D NAND闪存?
从新闻到评测,我们对3D NAND闪存的报道已经非常多了,首先我们要搞懂什么是3D NAND闪存。
从2D NAND到3D NAND就像平房到高楼大厦
我们之前见过的闪存多属于Planar NAND平面闪存,也叫有2D NAND或者直接不提2D的,而3D 闪存,顾名思义,就是它是立体堆叠的,Intel之前用盖楼为例介绍了3D NAND,普通NAND是平房,那么3D NAND就是高楼大厦,建筑面积一下子就多起来了,理论上可以无线堆叠。
3D NAND与2D NAND区别
3D NAND闪存也不再是简单的平面内存堆栈,这只是其中的一种,还有VC垂直通道、VG垂直栅极等两种结构。
3D NAND闪存有什么优势?
在回答3D NAND闪存有什么优势的时候,我们先要了解平面NAND遇到什么问题了——NAND闪存不仅有SLC、MLC和TLC类型之分,为了进一步提高容量、降低成本,NAND的制程工艺也在不断进步,从早期的50nm一路狂奔到目前的15/16nm,但NAND闪存跟处理器不一样,先进工艺虽然带来了更大的容量,但NAND闪存的制程工艺是双刃剑,容量提升、成本降低的同时可靠性及性能都在下降,因为工艺越先进,NAND的氧化层越薄,可靠性也越差,厂商就需要采取额外的手段来弥补,但这又会提高成本,以致于达到某个点之后制程工艺已经无法带来优势了。
相比之下,3D NAND解决问题的思路就不一样了,为了提高NAND的容量、降低成本,厂商不需要费劲心思去提高制程工艺了,转而堆叠更多的层数就可以了,这样一来3D NAND闪存的容量、性能、可靠性都有了保证了,比如东芝的15nm NAND容量密度为1.28Gb/mm2,而三星32层堆栈的3D NAND可以轻松达到1.87Gb/mm2,48层堆栈的则可以达到2.8Gb/mm2。
3D NAND闪存在容量、速度、能效及可靠性上都有优势
传统的平面NAND闪存现在还谈不上末路,主流工艺是15/16nm,但10/9nm节点很可能是平面NAND最后的机会了,而3D NAND闪存还会继续走下去,目前的堆栈层数不过32-48层,厂商们还在研发64层甚至更高层数的堆栈技术。
四大NAND豪门的3D NAND闪存及特色
在主要的NAND厂商中,三星最早量产了3D NAND,其他几家公司在3D NAND闪存量产上要落后三星至少2年时间,Intel、美光去年才推出3D NAND闪存,Intel本月初才发布了首款3D NAND闪存的SSD,不过主要是面向企业级市场的。
这四大豪门的3D NAND闪存所用的技术不同,堆栈的层数也不一样,而Intel在常规3D NAND闪存之外还开发了新型的3D XPoint闪存,它跟目前的3D闪存有很大不同,属于杀手锏级产品,值得关注。
四大NAND豪门的3D NAND闪存规格及特色
上述3D NAND闪存中,由于厂商不一定公布很多技术细节,特别是很少提及具体的制程工艺,除了三星之外其他厂商的3D NAND闪存现在才开始推向市场,代表性产品也不足。
三星:最早量产的V-NAND闪存
三星是NAND闪存市场最强大的厂商,在3D NAND闪存上也是一路领先,他们最早在2013年就开始量产3D NAND闪存了。在3D NAND路线上,三星也研究过多种方案,最终量产的是VG垂直栅极结构的V-NAND闪存,目前已经发展了三代V-NAND技术,堆栈层数从之前的24层提高到了48层,TLC类型的3D NAND核心容量可达到256Gb容量,在自家的840、850及950系列SSD上都有使用。
三星最早量产了3D NAND闪存
值得一提的是,三星在3D NAND闪存上领先不光是技术、资金的优势,他们首先选择了CTF电荷撷取闪存(charge trap flash,简称CTF)路线,相比传统的FG(Floating Gate,浮栅极)技术难度要小一些,这多少也帮助三星占了时间优势。
有关V-NAND闪存的详细技术介绍可以参考之前的文章:NAND新时代起点,三星V-NAND技术详解
东芝/闪迪:独辟蹊径的BiCS技术
东芝是闪存技术的发明人,虽然现在的份额和产能被三星超越,不过东芝在NAND及技术领域依然非常强大,很早就投入3D NAND研发了,2007年他们独辟蹊径推出了BiCS技术的3D NAND——之前我们也提到了,2D NAND闪存简单堆栈是可以作出3D NAND闪存的,但制造工艺复杂,要求很高,而东芝的BiCS闪存是Bit Cost Scaling,强调的就是随NAND规模而降低成本,号称在所有3D NAND闪存中BiCS技术的闪存核心面积最低,也意味着成本更低。
东芝的BiCS技术3D NAND
东芝和闪迪是战略合作伙伴,双方在NAND领域是共享技术的,他们的BiCS闪存去年开始量产,目前的堆栈层数是48层,MLC类型的核心容量128Gb,TLC类型的容量可达256Gb,预计会在日本四日市的Fab 2工厂规模量产,2016年可以大量出货了。
SK Hynix:闷声发财的3D NAND
在这几家NAND厂商中,SK Hynix的3D NAND最为低调,相关报道很少,以致于找不到多少SK Hynix的3D NAND闪存资料,不过从官网公布的信息来看,SK Hynix的3D NAND闪存已经发展了3代了,2014年Q4推出的第一代,2015年Q3季度推出的第二代,去年Q4推出的则是第三代3D NAND闪存,只不过前面三代产品主要面向eMCC 5.0/5.1、UFS 2.0等移动市场,今年推出的第四代3D NAND闪存则会针对UFS 2.1、SATA及PCI-E产品市场。
SK Hynix的3D NAND闪存堆栈层数从36层起步,不过真正量产的是48层堆栈的3D NAND闪存,MLC类型的容量128Gb,TLC类型的也可以做到256Gb容量。
Intel/美光:容量最高的3D NAND闪存
这几家厂商中,Intel、美光的3D NAND闪存来的最晚,去年才算正式亮相,不过好菜不怕晚,虽然进度上落后了点,但IMFT的3D NAND有很多独特之处,首先是他们的3D NAND第一款采用FG浮栅极技术量产的,所以在成本及容量上更有优势,其MLC类型闪存核心容量就有256Gb,而TLC闪存则可以做到384Gb,是目前TLC类型3D NAND闪存中容量最大的。
美光、Intel的3D NAND容量密度是最高的
384Gb容量还不终点,今年的ISSCC大会上美光还公布了容量高达768Gb的3D NAND闪存论文,虽然短时间可能不会量产,但已经给人带来了希望。
Intel的杀手锏:3D XPoint闪存
IMFT在3D NAND闪存上进展缓慢已经引起了Intel的不满,虽然双方表面上还很和谐,但不论是16nm闪存还是3D闪存,Intel跟美光似乎都有分歧,最明显的例子就是Intel都开始采纳友商的闪存供应了,最近发布的540s系列硬盘就用了SK Hynix的16nm TLC闪存,没有用IMFT的。
Intel、美光不合的证据还有最明显的例子——那就是Intel甩开美光在中国大连投资55亿升级晶圆厂,准备量产新一代闪存,很可能就是3D XPoint闪存,这可是Intel的杀手锏。
3D XPoint闪存是Intel掌控未来NAND市场的杀手锏
这个3D XPoint闪存我们之前也报道过很多了,根据Intel官方说法,3D XPoint闪存各方面都超越了目前的内存及闪存,性能是普通显存的1000倍,可靠性也是普通闪存的1000倍,容量密度是内存的10倍,而且是非易失性的,断电也不会损失数据。
由于还没有上市,而且Intel对3D XPoint闪存口风很严,所以我们无法确定3D XPpoint闪存背后到底是什么,不过比较靠谱的说法是基于PCM相变存储技术,Intel本来就是做存储技术起家的,虽然现在的主业是处理器,但存储技术从来没放松,在PCM相变技术上也研究了20多年了,现在率先取得突破也不是没可能。
相比目前的3D NAND闪存,3D XPoint闪存有可能革掉NAND及DRAM内存的命,因为它同时具备这两方面的优势,所以除了做各种规格的SSD硬盘之外,Intel还准备推出DIMM插槽的3D XPoint硬盘,现在还不能取代DDR内存,但未来一切皆有可能。
最后再回到我们开头提到的问题上——中国大陆现在也把存储芯片作为重点来抓,武汉新芯科技(XMC)已经在武汉开工建设12英寸晶圆厂,第一个目标就是NAND闪存,而且是直接切入3D NAND闪存,他们的3D NAND技术来源于飞索半导体(Spansion),而后者又是1993年AMD和富士通把双方的NOR闪存部门合并而来,后来他们又被赛普拉斯半导体以40亿美元的价格收购。
2015年新芯科技与飞索半导体达成了合作协议,双方合作研发、生产3D NAND闪存,主要以后者的MirrorBit闪存技术为基础。不过小编搜遍了网络也没找到多少有关MirrorBit的技术资料。这两家公司的闪存技术多是NOR领域的,3D NAND显然是比不过三星、SK Hynix及东芝等公司的,有一种说法是MirrorBit的堆栈层数只有8层,如果真是这样,相比主流的32-48层堆栈就差很远了,成本上不会有什么优势。
Ⅳ 相变存储器的发展历史
二十世纪五十年代至六十年代,Dr. Stanford Ovshinsky开始研究无定形物质的性质。无定形物质是一类没有表现出确定、有序的结晶结构的物质。1968年,他发现某些玻璃在变相时存在可逆的电阻系数变化。1969年,他又发现激光在光学存储介质中的反射率会发生响应的变化。1970年,他与他的妻子Dr. Iris Ovshinsky共同建立的能量转换装置(ECD)公司,发布了他们与Intel的Gordon Moore合作的结果。1970年9月28日在Electronics发布的这一篇文章描述了世界上第一个256位半导体相变存储器。
近30年后,能量转换装置(ECD)公司与MicronTechnology前副主席Tyler Lowery建立了新的子公司Ovonyx。在2000年2月,Intel与Ovonyx发表了合作与许可协议,此份协议是现代PCM研究与发展的开端。2000年12月,STMicroelectronics(ST)也与Ovonyx开始合作。至2003年,以上三家公司将力量集中,避免重复进行基础的、竞争的研究与发展,避免重复进行延伸领域的研究,以加快此项技术的进展。2005年,ST与Intel发表了它们建立新的闪存公司的意图,新公司名为Numonyx。
在1970年第一份产品问世以后的几年中,半导体制作工艺有了很大的进展,这促进了半导体相变存储器的发展。同时期,相变材料也愈加完善以满足在可重复写入的CD与DVD中的大量使用。Intel开发的相变存储器使用了硫属化物(Chalcogenides),这类材料包含元素周期表中的氧/硫族元素。Numonyx的相变存储器使用一种含锗、锑、碲的合成材料(Ge2Sb2Te5),多被称为GST。现今大多数公司在研究和发展相变存储器时都都使用GST或近似的相关合成材料。大部分DVD-RAM都是使用与Numonyx相变存储器使用的相同的材料。
2011年8月31日,中国首次完成第一批基于相变存储器的产品芯片。
2015年,《自然·光子学》杂志布了世界上第一个或可长期存储数据且完全基于光的相变存储器。

Ⅳ 相变存储OUM是什么
相变存储器(OUM)
奥弗辛斯基(Stanford
Ovshinsky)在1968年发表了第一篇关于非晶体相变的论文,创立了非晶体半导体学。一年以后,他首次描述了基于相变理论的存储器:材料由非晶体状态变成晶体,再变回非晶体的过程中,其非晶体和晶体状态呈现不同的反光特性和电阻特性,因此可以利用非晶态和晶态分别代表“0”和“1”来存储数据。后来,人们将这一学说称为奥弗辛斯基电子效应。相变存储器是基于奥弗辛斯基效应的元件,因此被命名为奥弗辛斯基电效应统一存储器(OUM),如图2所示。从理论上来说,OUM的优点在于产品体积较小、成本低、可直接写入(即在写入资料时不需要将原有资料抹除)和制造简单,只需在现有的CMOS工艺上增加2~4次掩膜工序就能制造出来。
OUM是世界头号半导体芯片厂商Intel公司推崇的下一代非易失性、大容量存储技术。Intel和该项技术的发明厂商Ovonyx
公司一起,正在进行技术完善和可制造性方面的研发工作。Intel公司在2001年7月就发布了0.18mm工艺的4Mb
OUM测试芯片,该技术通过在一种硫化物上生成高低两种不同的阻抗来存储数据。2003年VLSI会议上,Samsung公司也报道研制成功以Ge2Sb2Te5(GST)为存储介质,采用0.25mm工艺制备的小容量OUM,工作电压在1.1V,进行了1.8x109
读写循环,在1.58x109循环后没有出现疲劳现象。
不过OUM的读写速度和次数不如FeRAM和MRAM,同时如何稳定维持其驱动温度也是一个技术难题。2003年7月,Intel负责非易失性存储器等技术开发的S.K.Lai还指出OUM的另一个问题:OUM的存储单元虽小,但需要的外围电路面积较大,因此芯片面积反而是OUM的一个头疼问题。同时从目前来看,OUM的生产成本比Intel预想的要高得多,也成为阻碍其发展的瓶颈之一。
Ⅵ 科学家已经研制出了最小尺寸的相变存储单元,这对计算系统有怎样的意义呢
科学家已经研制出了最小尺寸的相变存储单元,这对计算系统有怎样的意义呢,如今数据产量呈爆炸式增长,传统的冯诺依曼计算架构成为未来继续提升计算系统性能的主要技术障碍。能够集存储和计算功能于一身的相变随机存储器是突破冯诺依曼计算架构瓶颈的理想路径选择。它具有非易失性、编程速度快、循环寿命长等优点。然而,在PCRAM中相变材料和加热电极之间的接触面积很大,这导致相变存储器的高功耗。如何进一步降低功耗已经成为相变存储器未来发展的最大挑战之一。

非易失性存储技术在许多方面取得了重大进展,为提高计算机系统的存储能效带来了新的机遇。利用新型非易失性存储技术取代传统存储技术,可以满足计算机技术发展对高存储能效的需求。以相变存储器(PCM)为代表的许多新型存储技术,以其高集成度、低功耗的特点,引起了国内外研究者的关注。以上就是对科学家已经研制出了最小尺寸的相变存储单元,这对计算系统有怎样的意义呢这个问题的解答。
Ⅶ 光盘技术的发展史
早在1968年,美国的ECD(Energy Conversion Device)公司就开始研究晶态和非晶态之间的转换。1971年ECD和IBM公司合作研制成功了世界上第一片只读相变光盘存储器,随后相继开发成功了利用相变原理制造的一次写WO盘。1983年,日本松下公司推出了世界上第一台可擦写相变型光盘驱动器。1994年,松下公司又将相变型可擦写光盘驱动器与四倍速CD-ROM相结合,推出了PD光盘驱动器,在一台光盘驱动器上同时具有相变型可擦写与四倍速CD-ROM功能。松下公司一在声称PD并不是英文缩写,但是人们通常将其理解为英文Phase-change Disk或Power Drive的缩写。
与MO技术相比,由于相变光盘仅用光学技术来读/写,所以读/写光学头可以做的相对比较简单,存取时间也就可以提高;由于相变光盘的读出方法与CD-ROM、CD-R光盘相同,因此兼容CD-ROM和CD-R的多功能相变光盘驱动器就变的容易实现,PD、CD-RW和可擦写DVD-RAM等新一代可擦写光盘存储器均采用了相变技术。
相变光盘存储技术经过20多年的不断研究和稳步发展,具有比MO存储密度高、记录成本低、介质寿命长、驱动器结构简单、读出信号信噪比高和不受外界磁场环境影响等突出优点,特别是相变光盘存储器能向下兼容目前广泛使用的CD-ROM和CD-R,因此相变光盘技术已成为光存储技术中的主流技术,具有广阔的应用前景。
光盘发展历史
光盘存储技术是70年代初开始发展起来的一项高新技术。光盘存储具有存储密度高、容量大、可随机存取、保存寿命长、工作稳定可靠、轻便易携带等一系列其它记录媒体无可比拟的优点,特别适于大数据量信息的存储和交换。光盘存储技术不仅能满足信息化社会海量信息存储的需要,而且能够同时存储声音、文字、图形、图象等多种媒体的信息,从而使传统的信息存储、传输、管理和使用方式发生了根本性的变化。
光盘存储技术近年来不断取得重大突破,并且进入了商业化大规模生产,在日本、北美及欧洲工业化国家已逐渐形成了独立的光盘产业,其应用范围也在不断扩大,几乎已深入到人类社会活动和生活的一切领域,对人类的工作方式、学习方式和生活方式产生了深远的影响。在过去的几年中,世界各主要光盘产业国家的光盘产业销售额都在以两位数以上的速度增长,1996年底全世界各种光盘驱动器的销售总量达5760万台,其中CD-ROM驱动器的销售量为5450万台,CD-R驱动器销售量为150万台。全球CD-ROM驱动器的累计装机总量已超过1亿台,CD-R驱动器的销售量比1995年增长了10倍,是所有光盘产品中增长速度最快的一种。1996年全球光盘盘片的销售量达到了1亿片,其中CD-ROM盘约占90%,CD-R盘约占9%,其它可擦写光盘仅占1%。
一.只读式光盘存储器CD-ROM
自1985年Philips和Sony公布了在光盘上记录计算机数据的黄皮书以来,CD-ROM驱动器便在计算机领域得到了广泛的应用。CD-ROM光盘不仅可交叉存储大容量的文字、声音、图形和图象等多种媒体的数字化信息,而且便于快速检索,因此CD-ROM驱动器已成为多媒体计算机中的标准配置之一。MPC标准已经对CD-ROM的数据传输速率和所支持的数据格式进行了规定。MPC 3标准要求CD-ROM驱动器的数据传输率为600KB/秒(4倍速),并支持CD-ROM、CD-ROM XA、Photo CD、Video CD和CD-I等光盘格式。
MPC 3标准对CD-ROM驱动器的要求只是一种基本的要求,CD-ROM驱动器从诞生至今一直持续不断地向高倍速方向发展。1996年秋末,已有六种品牌的12倍速CD-ROM驱动器进入市场,Philips宣称在1997年第一季度将推出16倍速CD-ROM驱动器。但是专家们认为,适于高倍速CD-ROM驱动器的操作、驱动及应用软件还未出现,CD-ROM的使用性能并未随着驱动器速度的加快而加快。就多媒体计算机的性能而言,6倍速的CD-ROM驱动器已能满足要求。
CD-ROM是发行多媒体节目的优选载体。原因是它的存储容量大,制造成本低,大批量生产时每片不到5元人民币。目前,大量的文献资料、视听材料、教育节目、影视节目、游戏、图书、计算机软件等都通过CD-ROM来传播。
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二.一次写光盘存储器CD-R
信息时代的加速到来使得越来越多的数据需要保存,需要交换。由于CD-ROM是只读式光盘,因此用户自己无法利用CD-ROM对数据进行备份和交换。在CD-R刻录机大批量进入市场以前,用户的唯一选择就是采用可擦写光盘机。
可擦写光盘机根据其记录原理的不同,有磁光驱动器MO和相变驱动器PD。虽然这两种产品较早进入市场,但是记录在MO或PD盘片上的数据无法在广泛使用的CD-ROM驱动器上读取,因此难以实现数据交换和数据分发,更不可能制作自己的CD、VCD或CD-ROM节目。
CD-R的出现适时地解决了上述问题,使。CD-R是英文CD Recordable的简称,中文简称刻录机。CD-R标准(橙皮书)是由Philips公司于1990年制定的,目前已成为工业界广泛认可的标准。CD-R的另一英文名称是CD-WO(Write Once ),顾名思意,就是只允许写一次,写完以后,记录在CD-R盘上的信息无法被改写,但可以象CD-ROM盘片一样,在CD-ROM驱动器和CD-R驱动器上被反复地读取多次。
CD-R盘与CD-ROM盘相比有许多共同之处,它们的主要差别在于CD-R盘上增加了一层有机染料作为记录层,反射层用金,而不是CD-ROM中的铝。当写入激光束聚焦到记录层上时,染料被加热后烧溶,形成一系列代表信息的凹坑。这些凹坑与CD-ROM盘上的凹坑类似,但CD-ROM盘上的凹坑是用金属压模压出的。
CD-R驱动器中使用的光学读/写头与CD-ROM的光学读出头类似,只是其激光功率受写入信号的调制。CD-R驱动器刻录时,在要形成凹坑的地方,半导体激光器的输出功率变大;不形成凹坑的地方,输出功率变小。在读出时,与CD-ROM一样,要输出恒定的小功率。
通常,CD-ROM除了要符合黄皮书以外,还要遵照一个附加的国际标准:ISO9660。这是因为当初Philips和Sony没有定义CD-ROM的文件结构,而且各种计算机操作系统也只规定了该操作系统下的硬盘和软盘文件结构,使得不同厂家生产的CD-ROM具有不同的文件结构,曾经一度引起了混乱。后来,ISO 9660规定了CD-ROM的文件结构,Microsoft公司很快就为CD-ROM开发了设备驱动软件MSCDEX,使得不同生产厂家的CD-ROM在不同的操作系统环境下都能彼此兼容,就象该操作系统下的另外一个逻辑驱动器--目录或磁盘。
CD-R的发展已有5年的历史,但是也还存在上述类似的问题。我们无法在DOS或Windows环境下对CD-R驱动器直接进行读写,而是要依赖于CD-R生产厂家提供的刻录软件。大多数刻录软件的用户界面并不直观,而且系统安装设置也比较繁琐,给用户的使用带来很多麻烦和障碍。
为了改变这一状况,国际标准化组织下的OSTA(光学存储技术协会)最近制定了CD-UDF通用磁盘格式,只要对每一种操作系统开发相应的设备驱动软件或扩展软件,就可使操作系统将CD-R驱动器看作为一个逻辑驱动器。采用CD-UDF的CD-R刻录机会使用户感到,使用CD-R备份文件就如同使用软盘或硬盘一样方便。用户可以直接使用DOS命令对CD-R进行读写操作,如果用户使用如Windows Explorer这样的图形文件管理软件,可将文件拖曳或投入(drag and drop)到CD-R刻录机中,就可将文件课录到CD-R盘上。
CD-UDF也是沟通ISO9660与DVD-UDF文件结构的桥梁,采用CD-UDF文件结构的CD-R盘可在DVD-ROM驱动器上读出。
Philips公司最近推出的第四代CDD2600刻录机首先采用了CD-UDF文件格式,并可在Windows 95和Windows NT环境下即插即用,使CD-R技术的发展步入了一个新的里程。
CD-R的最大特点是与CD-ROM完全兼容,CD-R盘上的信息可在广泛使用的CD-ROM驱动器上读取,而且其成本在各种光盘记录介质中最低,每兆字节所需化费的代价约为人民币0.1元。CD-R光盘适于存储数据、文字、图形、图象、声音和电影等多种媒体,并且具有存储可靠性高、寿命长(100年)和检索方便等突出优点,目前已取代数据流磁带(DDS)而成为数据备份、档案保存、数据交换、及数据库分发的理想记录媒体,在企业、银行证券、保险公司、档案馆、图书馆、博物馆、医院、出版社、新闻机关、政府机关及军事部门的信息存储、管理及传递中获得了极为广泛的应用。特别是为那些需要永久性存储信息而不准擦除或更改的用户提供了一种最佳方案。
三.可擦写光盘存储器
1.MO可擦写光盘存储器
MO是英文Magnet-Optical的缩写,是指利用激光与磁性共同作用的结果记录信息的光磁盘。MO盘用来存储信息的媒体与软磁盘相似,但其信息记录密度和容量却比软磁盘高的多。这是由于记录时在盘的上面施加磁场,而在盘下面用激光照射。磁场作用于盘面上的区域比较大,而激光通过光学系统聚焦于盘面的光点直径只有1~2微米。在受光区域,激光的光能转化为热能,并使磁性层受热而变的不稳定,即变的易受磁场影响。这样,在直径只有1~2微米的极小区域内就可记录下一个单位的信息。通常的磁性记录方式存储一个单位的信息时,要占用相当大的区域,因而磁道也相应变宽,盘上记录信息的总量也就很小。
MO盘片虽然比硬盘和软盘便宜和耐用,但是与CD-R盘片相比就显得比较昂贵了。MO的致命缺点是不能用普通CD-ROM驱动器读出,因而不能满足信息社会对计算机数据进行交换和数据分发的要求,在网络技术和网络建设不发达的国内,这一问题日驱突出和严重。
2.PCD可擦写光盘存储器
相变光盘(Phase Change Disk)与MO不同,MO光盘的记录和读出原理是利用磁技术和光技术相结合来记录和读出信息,而相变光盘的记录和读出原理只是用光技术来记录和读出信息。相变光盘利用激光使记录介质在结晶态和非结晶态之间的可逆相变结构来实现信息的记录和擦除。在写操作时,聚焦激光束加热记录介质的目的是改变相变记录介质晶体状态,用结晶状态和非结晶状态来区分0和1;读操作时,利用结晶状态和非结晶状态具有不同反射率这个特性来检测0和1信号。
早在1968年,美国的ECD(Energy Conversion Device)公司就开始研究晶态和非晶态之间的转换。1971年ECD和IBM公司合作研制成功了世界上第一片只读相变光盘存储器,随后相继开发成功了利用相变原理制造的一次写WO盘。1983年,日本松下公司推出了世界上第一台可擦写相变型光盘驱动器。1994年,松下公司又将相变型可擦写光盘驱动器与四倍速CD-ROM相结合,推出了PD光盘驱动器,在一台光盘驱动器上同时具有相变型可擦写与四倍速CD-ROM功能。松下公司一在声称PD并不是英文缩写,但是人们通常将其理解为英文Phase-change Disk或Power Drive的缩写。
与MO技术相比,由于相变光盘仅用光学技术来读/写,所以读/写光学头可以做的相对比较简单,存取时间也就可以提高;由于相变光盘的读出方法与CD-ROM、CD-R光盘相同,因此兼容CD-ROM和CD-R的多功能相变光盘驱动器就变的容易实现,PD、CD-RW和可擦写DVD-RAM等新一代可擦写光盘存储器均采用了相变技术。
相变光盘存储技术经过20多年的不断研究和稳步发展,具有比MO存储密度高、记录成本低、介质寿命长、驱动器结构简单、读出信号信噪比高和不受外界磁场环境影响等突出优点,特别是相变光盘存储器能向下兼容目前广泛使用的CD-ROM和CD-R,因此相变光盘技术已成为光存储技术中的主流技术,具有广阔的应用前景。
Ⅷ 相变存储材料就业如何
材料物理主要研究方向有:固体微结构分析于信息功能材料,位移式相变与形状记忆和超弹性材料,复合功能材料与智能结构,生物医学材料及应用以及界面化学与功能陶瓷等。例如我们常用的光盘,小体积却具有那么大的存储容量,就需要固体微结构分析来保证,同时其也是信息功能材料。又比如我们常用的饮水机陶瓷过滤器就是一个有很多微小通孔的功能陶瓷器件,能让水流过而阻塞其中的杂质 这点我想你知道了吧? 所以就业方向从事电子材料,微电子,信息技术及其相关领域的研究,例如微软,Intel,贝尔-阿尔卡特等公司都很需要材料物理专业的毕业生。加油去应聘吧!
Ⅸ adv func mater对数据要求高吗
adv func mater对数据要求不算太高。
信息存储在人类历史的演变中发挥了重要作用。如今,电子技术的发展大大增加了数码数据量。据统计,全球数码数据量每两年翻一番,到2020年,将达到44泽字节(1泽字节 = 10万亿亿字节)。随着物联网的发展,每秒钟都有大量的数据以视频、音乐、图片、网上社交、商业信息等形式产生并传输。因此,大数据的存储、传输和处理将面临严峻挑战。当下迫切需要具有快速度、高密度和低功耗的非易失性电子存储器件来应对这些问题。相变存储技术作为最早进入产业化应用之一的高速非易失性存储技术备受全球半导体业界关注,然而目前还面临着功耗高等难题,这对高密度存储集成电路进一步开发带来障碍。
Ⅹ 什么是相变存储器
相变存储器简称PCM,是基于奥弗辛斯基在20世纪60年代末提出的奥弗辛斯基电子效应的存储器。
奥弗辛斯基电子效应是指材料由非晶体状态变成晶体,再变回非晶体的过程中,其非晶体和晶体状态呈现不同的反光特性和电阻特性,因此可以利用非晶态和晶态分别代表“0”和“1”来存储数据。
相变存储器比起当今主流产品具有多种优势,有望同时替代公众熟知的两大类存储技术,如应用于U盘的可断电存储的闪存技术,又如应用于电脑内存的不断电存储的DRAM技术。
在存储密度方面,目前主流存储器在20多纳米的技术节点上出现极限,无法进一步紧凑集成;而相变存储器可达5纳米量级。在存储速度方面,相变存储器的存储单元比闪存快100倍,使用寿命也达百倍以上。
