一种新型的存储技术可能会导致U盘或数码相机记忆卡的信息储存容量比现今大多数硬盘的容量都大。这项根本性改变的新技术，将给内存行业带来革命性的变化。这种新型内存称为可编程—金属线内存或纳米离子内存，由美国亚利桑那大学、索尼公司和IBM公司联合开发。这是一种新一代实验技术，有望取代用于便携式电子产品的硬盘、非易失性闪存以及个人计算机用的DRAM。
研究人员发现用纳米结构材料制作的离子内存的速度比闪存要快得多，某些实验样品的速度可跟DRAM相媲美。这种内存的制作也较为容易。研究人员称，纳米离子内存可用于计算机内存芯片和处理器的常规材料制造。这将使得更容易集成现有技术，对生产厂商来说也意味着更少地改装现有设备。该内存特别引人注目的另一个原因是，它使用的电压非常低，消耗的能量只有闪存的千分之一。理论上讲，跟现有技术相比它还可以实现更高的存储密度。
纳米离子内存的这些优点得益于信息存储的新机制。闪存以电荷形式存储信息元，但是保存信息元的存储单元越小，保存的电荷也越少，从而造成稳定性越差。新型纳米离子内存则是通过重新排列原子来存储信息，从而构成稳定的特小存储单元。更为重要的是，每个存储单元可存储多个信息位元，从而增加内存的存储密度，甚至可跟现在使用的高密度硬盘相媲美。
每个存储单元包含一个夹在金属电极间的固态电解质。该电解质是一种含有金属离子的类玻璃材料。通常，电解质可阻碍电子的流动，但是，当在电极上施加电压时，电子和金属离子结合，形成簇拥在一起的金属原子。这些原子形成一个病毒大小的细丝，搭在电极之间，从而给电子流动提供一个通路。而给电极施压反向电压可导致该细丝的消除。这样，电极的高阻抗和低阻抗就可以用来代表“0”和“1”。由于金属细丝在消失前一直呆在原处，因此纳米离子内存是非易失性的，也意味着它在除了读写操作以外保持信息时不需要能量。
但要使U盘能存储1吉字节的信息，就不得不用到纳米离子内存的另外两个优势。首先，每个存储单元必须存储一个以上的信息位元。一旦存储单元中的金属细丝形成，将不能再施加电压，从而形成更多的原子，使金属细丝加厚并进一步降低阻抗。持续的震动也会使金属细丝变厚。这种阻抗的不同状态就可以用来在每根细丝上存储多位信息元。
另外，这种新型内存可一层层堆栈形成，因为和其它类型的内存完全不同的是，它的每个存储单元不必都和硅基层接触。每个存储单元可存储多位信息元，再加上多层堆栈，就可以形成非常高的存储密度。
IBM公司的高级经理威廉•加拉格尔认为，纳米离子内存将是大有希望的下一代内存技术之一，但是，这项新技术要赢得广泛采用仍面临很大的挑战。
下一代内存技术还包括MRAM和相变内存。纳米离子内存的这两个竞争对手已经有了良好的开端。MRAM芯片已经售卖给特殊应用部门，譬如他们的设备须暴露于恶劣的环境中。MRAM还将证明它是替代闪存的更好的高速内存，因此它也许不会直接与纳米离子内存竞争，而三星公司将有望在一年内销售可替代闪存的相变内存。
尽管如此，纳米离子内存也未必被远远抛在后面。包括德国Qimonda公司在内的几家公司已获得纳米离子存储技术许可，并正在准备生产第一个纳米离子内存件，估计18个月后就可问世。 |
