多狀態數據存儲遺留二進制

全球數據中心中存儲的數據總量約為10 ZB(ZB是一萬億千兆字節)，并且我們估計該數量每兩年翻一番。信息和通信技術(ICT)已消耗了全球8%的電力，因此低能耗數據存儲已成為重中之重。迄今為止，在非易失性，耐用性強，高能效，低成本，高密度以及允許快速訪問操作的下一代存儲器的競爭中，尚無明顯贏家。

一個聯合的國際團隊全面審查了多狀態存儲器的數據存儲，它超越了二進制，可以存儲的數據不僅僅是0和1。

多狀態內存：不僅僅是零和一

多狀態存儲器是用于未來數據存儲的極有前途的技術，具有將數據存儲在單個位(即零或一位)以上的能力，從而允許更高的存儲密度(每單位面積存儲的數據量)。

這避免了摩爾定律歷史上提供的收益的穩定期，在該定律中，組件的大小每兩年減少一半。近年來，人們觀察到了摩爾定律長期以來一直處于平穩狀態，電荷泄漏以及不斷上升的研究和制造成本使摩爾定律棺材成為了釘子。

非易失性多狀態存儲器(NMSM)具有高能效，高非易失性，快速訪問和低成本的特點。

在不縮小存儲單元尺寸的情況下，極大地提高了存儲密度，從而使存儲設備更高效，更便宜。

模仿人腦的神經形態計算機

多狀態記憶還可以實現擬議的未來技術神經形態計算，這將反映人腦的結構。這種與大腦完全不同的計算方式可能為采用NMSM等新技術提供經濟動力。

NMSM允許進行模擬計算，這對于智能的神經形態網絡至關重要，并有可能最終幫助我們弄清人腦本身的工作機制。

這篇論文回顧了領先的NMSM候選人的設備架構，工作機制，材料創新，挑戰和最新進展，包括：

快閃記憶體

磁性隨機存取存儲器(MRAM)

電阻式隨機存取存儲器(RRAM)

鐵電隨機存取存儲器(FeRAM)

相變存儲器(PCM)

高密度數據存儲的非易失性多狀態存儲器于2020年9月在ACS應用材料和接口中發布。