Wat is PCM (phase-change memory)?

Niet-vluchtig geheugen dat informatie opslaat via het verschil tussen de kristallijne toestand (lage weerstand) en de amorfe toestand (hoge weerstand) van chalcogenidematerialen.

Japanse benaming: PCM(相変化メモリ)

“PCM (phase-change memory)” komt voor in 9 oefenvragen uit 1 onderwerpen, bijv. Opkomende geheugentechnologieën.

Vakgebied: Opkomende geheugentechnologieën

Nu oefenen: vragen over PCM (phase-change memory)

Welke uitspraak over het opslagprincipe van faseveranderingsgeheugen (PCM) is juist?

  1. AHet verschil in magnetisatierichting van een magnetische laag
  2. BHet weerstandsverschil tussen de kristallijne en de amorfe toestand van een chalcogenidemateriaal
  3. CDe polarisatierichting van een ferro-elektricum
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: B. Het weerstandsverschil tussen de kristallijne en de amorfe toestand van een chalcogenidemateriaal

PCM verhit chalcogenidematerialen zoals GeSbTe met de Joule-warmte van een stroom en koelt ze snel af, waardoor tussen een kristallijne toestand met lage weerstand en een amorfe toestand met hoge weerstand wordt geschakeld. Het weerstandsverschil bedraagt 2 tot 3 ordes van grootte en met tussenwaarden is multilevelopslag mogelijk. Hetzelfde materiaal wordt ook gebruikt in herschrijfbare dvd's en Blu-ray-schijven, omdat de reflectie van licht verschilt tussen de kristallijne en de amorfe fase. Een uitdaging is de grote stroom die voor het schrijven nodig is.

Welke methode om een cel van faseveranderingsgeheugen (PCM) in de amorfe toestand met hoge weerstand te brengen (reset) is juist?

  1. AEen magnetisch veld aanleggen om de magnetisatie om te keren
  2. BMet een grote stroompuls verhitten tot boven het smeltpunt en daarna snel afkoelen
  3. CLange tijd op een temperatuur rond de kristallisatietemperatuur houden
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: B. Met een grote stroompuls verhitten tot boven het smeltpunt en daarna snel afkoelen

Bij reset wordt het materiaal met een grote stroompuls (enkele tientallen tot enkele honderden ns) verhit tot boven het smeltpunt (circa 600 °C bij GST) en gesmolten, waarna het binnen enkele ns snel wordt afgekoeld. De atomen krijgen zo geen tijd om te ordenen en het materiaal wordt amorf. Bij set wordt het materiaal daarentegen enige tijd boven de kristallisatietemperatuur en onder het smeltpunt gehouden om te kristalliseren. De grote resetstroom is een probleem voor het vermogensverbruik van PCM; men verlaagt hem met structuren die het verhitte volume verkleinen.

“PCM (phase-change memory)” in de toelichting

Vragen met “PCM (phase-change memory)” (9)

  1. Welke uitspraak over het opslagprincipe van faseveranderingsgeheugen (PCM) is juist?
  2. Welke methode om een cel van faseveranderingsgeheugen (PCM) in de amorfe toestand met hoge weerstand te brengen (reset) is juist?
  3. Hoe heet bij faseveranderingsgeheugen (PCM) het verschijnsel dat de weerstand van de amorfe toestand in de loop van de tijd geleidelijk toeneemt?
  4. Welke uitspraak over de manier van verhitten bij het in de kristallijne toestand met lage weerstand brengen van een cel van faseveranderingsgeheugen (PCM, set) is juist?
  5. Welke uitspraak over het opslaan van meerdere bits in één cel (multilevel) van faseveranderingsgeheugen (PCM) is juist?
  6. Welk element van chalcogenidemateriaal, dat plotseling gaat geleiden boven een bepaalde spanning, wordt gebruikt als selector in serie met het geheugenelement in onder meer crosspoint-PCM?
  7. Hoe heet bij het verkleinen van faseveranderingsgeheugen het probleem dat de warmte bij het schrijven naar een naburige cel overgaat en de toestand daarvan verandert?
  8. Welk geheugen heeft in het algemeen het kleinste aantal herschrijfcycli?
  9. Welke uitspraak over het idee van het 'universele geheugen', waarop veel onderzoek en ontwikkeling van geheugens van de volgende generatie is gericht, is juist?

Vergelijkingen met deze term

Verwante termen

MRAM Numerieke apertuur (NA) Drempelspanning (threshold voltage) Crosspoint-geheugen ReRAM (resistief geheugen) FeRAM (ferro-elektrisch geheugen) 3D XPoint Chalcogeniden FeFET (ferro-elektrische transistor) Forming

Naar de woordenlijst