多状态数据存储遗留二进制

全球数据中心中存储的数据总量约为10 ZB(ZB是一万亿千兆字节)，并且我们估计该数量每两年翻一番。信息和通信技术(ICT)已消耗了全球8%的电力，因此低能耗数据存储已成为重中之重。迄今为止，在非易失性，耐用性强，高能效，低成本，高密度以及允许快速访问操作的下一代存储器的竞争中，尚无明显赢家。

一个联合的国际团队全面审查了多状态存储器的数据存储，它超越了二进制，可以存储的数据不仅仅是0和1。

多状态内存：不仅仅是零和一

多状态存储器是用于未来数据存储的极有前途的技术，具有将数据存储在单个位(即零或一位)以上的能力，从而允许更高的存储密度(每单位面积存储的数据量)。

这避免了摩尔定律历史上提供的收益的稳定期，在该定律中，组件的大小每两年减少一半。近年来，人们观察到了摩尔定律长期以来一直处于平稳状态，电荷泄漏以及不断上升的研究和制造成本使摩尔定律棺材成为了钉子。

非易失性多状态存储器(NMSM)具有高能效，高非易失性，快速访问和低成本的特点。

在不缩小存储单元尺寸的情况下，极大地提高了存储密度，从而使存储设备更高效，更便宜。

模仿人脑的神经形态计算机

多状态记忆还可以实现拟议的未来技术神经形态计算，这将反映人脑的结构。这种与大脑完全不同的计算方式可能为采用NMSM等新技术提供经济动力。

NMSM允许进行模拟计算，这对于智能的神经形态网络至关重要，并有可能最终帮助我们弄清人脑本身的工作机制。

这篇论文回顾了领先的NMSM候选人的设备架构，工作机制，材料创新，挑战和最新进展，包括：

快闪记忆体

磁性随机存取存储器(MRAM)

电阻式随机存取存储器(RRAM)

铁电随机存取存储器(FeRAM)

相变存储器(PCM)

高密度数据存储的非易失性多状态存储器于2020年9月在ACS应用材料和接口中发布。