Среди перспективных типов энергонезависимой памяти память с изменяемой фазой состояния вещества — PRAM или Phase change RAM (PCRAM) — занимает особое место. Принцип работы PCRAM заключается в том, что информация записывается не как электрический заряд, а в «резистивном» виде: перевод ячейки из аморфного состояния в кристаллическое меняет величину сопротивления участка из высокого в низкое и наоборот. Помимо того, что для удержания значения «0» или «1» не требуется энергия или регенерация, бит данных в памяти PCRAM не подвержен влиянию от внешних электромагнитных наводок или другого паразитного излучения. Последнее важно для использования в коммуникационном, спутниковом и другом оборудовании специального назначения.
Принцип работы PRAM разработал в шестидесятые изобретатель Стэнфорд Овшинский (Stanford Ovshinsky). Работая с халькогенидами, Овшинский изучил возможность многократного перевода вещества из аморфного состояния в кристаллическое и обратно. Работы над памятью PCRAM продолжила компания Овшинского Energy Conversion Devices (ECD), а в конце 90-х, для коммерческого продвижения памяти с фазовым превращением вещества, была создана компания Ovonyx.
Лицензией Ovonyx владеют все ведущие производители компьютерной памяти, включая бывшее совместное предприятие Intel и STMicroelectronics компанию Numonyx (которую недавно купила компания Micron), южнокорейскую Samsung Electronics и
японскую Elpida.
Сегодня память PCRAM уже выпускается в каких-то коммерческих объёмах. Но у всего есть обратная сторона медали, которой не лишена также память с изменяемой фазой состояния вещества. Основная проблема PCRAM — перевод вещества из одного состояния в другое и обратно требует сравнительно высоких токов. И чем больше физический объём ячейки памяти (вещества), тем больше требуется энергии для записи.
Решить проблему попытались в одной из лабораторий Иллинойсского Университета. Элемент ячейки был снижен до технически возможного объёма и представлен в качестве врезки в проводник из углеродной нанотрубки.

Модель памяти с нанотрубками и врезками из халькогенида |

Опытные проводники под микроскопом (центральный — в положении «0») |
Стендовые
испытания показали, что для перевода одной халькогенидной врезки из аморфного состояния в кристаллическое потребовался ток 0,5 мкА, а для обратного перевода в аморфное состояние — не более 5 мкА. В чипах современной серийной памяти PCRAM токи для записи ячейки на два порядка выше. Также практическая проверка памяти на нанотрубках выявила возможность снизить напряжение записи до 1 В и меньше.
Суть предложения разработчиков ясна и сомнению не подлежит. Осталось только разработать техпроцесс для массового производства памяти на углеродных нанотрубках. Но в этом и кроется главная трудность. Ничуть не сомневаюсь, производители PCRAM знают о проблеме и по мере совершенствования техпроцессов производства памяти с изменяемой фазой состояния вещества будут снижать размеры ячеек, что автоматически будет улучшать энергоэффективность PCRAM. А нанотрубки... они тоже когда-нибудь стрельнут. Лет через десять или пятнадцать.