国家“十三五”发展规划指出，集成电路产业是信息技术产业的核心，是支撑经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业，启动集成电路重大生产力布局规划工程，将实施一批带动作用强的项目，推动产业能力实现快速跃升。作为一个新兴产业，存储器是集成电路最重要的技术之一，也是国家核心竞争力的重要体现。
中国科学院上海微系统与信息技术研究所创立了八面体原子基元与面心立方亚稳态理论，研发出世界上速度最快的Sc-Sb-Te相变材料，写速度达到了700ps。另外，打通1024道相变存储器高密度集成工艺，攻克了对功耗、速度起决定作用的宽度为3nm的加热电极制备技术，实现了软质疏松相变材料纳米存储结构，解决了制备过程与存储操作过程中相变材料的热稳定性问题。同时，研制出了可满足市场需求的128M嵌入式PCRAM芯片，实现全球首款嵌入式PCRAM芯片的量产，芯片综合性能指标达到国际先进水平。
国产芯片自给率不足10%
当下，我国信息领域、通信系统等行业发展如火如荼，大多位列世界第一，例如，华为、联想、海康这些公司的根本是建立在芯片的基础之上。我国是存储器消费大国，目前芯片的产出大约有4600亿美元，其中约一半被中国人使用，因为我国是世界消费型电子产品的加工厂，亦是无线通信、宽带的制造厂。但是，我国的芯片以及材料与发达国家相比较，仍有很大的差距。中国科学院上海微系统与信息技术研究所主任宋志棠总结了三个主要的原因，一是因为重资产的特性，需要耗费约100亿美元；二是我国还没有产生像英特尔、三星这类旗舰型的公司，所以我们的工业基础还不够；三是人员方面，尚未有独领风骚的技术。因而，必须加大这方面的投入，加大人才培养，加速整个产业的发展。我国作为世界第二大经济体，已有一定的物质基础，可以有序地去部署。
目前，国际上仅有三星、镁光、英特尔推出了相变存储产品。以韩国为例，其国民经济主要的支柱是芯片，三星与海力士这两家公司产出的存储器约占世界产量的一半。此外，2018年存储器的产出大约有1650亿美元，2017年为1300亿美元。在整个集成电路中，存储器所占的市场份额是最大的。然而，我国国内产出的存储器未达到整个用量的百分之十，主要依靠进口。宋志棠表示，如果我国不解决存储芯片的问题，对我国的信息产业，甚至信息安全都是严重的威胁。因此，我国在2002年，开始着手研发先进存储器。目前，主流存储技术占整个市场的95%，DRAM、Flash主要由日本、韩国、美国、欧洲掌握。若是在此基础上寻找新的突破点，会受到专利、知识产权的限制。所以，就把信息存储作为一个突破点，选择了刚起步的相变存储器，这也是设立这个方向的初衷。
芯片产业的第一缕曙光
存储器的优劣主要取决于五个方面，断电后数据不丢失，非挥发性、速度的快慢、使用寿命、数据保持以及能否做到高密度、海量存储器。相变存储器最大的优势是，在1.3纳米下，性能仍然非常好，所以在高密度上没有问题。此外，就速度而言，整个计算机系统中，最快的是SRAM，但是这个存储器不能实现高密度，断电以后信息会丢失，限制了其用途。Flash是非挥发的，但是速度太慢，比SRAM、DRAM慢100多倍，所以在整个存储架构中，就出现了非常深的壕沟。在数据交换、程序调遣方面、耗能费时就成了一个关键的问题。在这种情况下，解决非挥发、高速、性能好，就是存储器要攻克的方向。宋志棠称，3D X-point是英特尔和镁光在2015年联手发明的一项新的存储技术，当下世界上最先进的存储器，就是相变存储器。因而，在所有的存储技术中，相变存储器的综合性能是最好的，英特尔证实它是未来高密度存储最好的技术且是可以量产的，是一个很好的方向。
此前，宋志棠团队找到了一个很好的材料，可以达到700ps，如果能够做成器件，达到DRAM的速度，用途便非常大，不仅有性能的提升，在价格上也有很大的优势，加上其非挥发的特性，前途一片光明。国际上看到了它潜在的价值并给予了很高的评价，Science专门设立专刊评说宋志棠团队的工作，IBM科学家Sang Bum Kim以“快速晶化合金加速相变存储器”为题认为：“写速度的巨大提升立刻让相变存储器成为未来存储器的领跑者。”美国物理学会旗舰刊物《今日物理》在其网站以“相变存储器达到极快速度”为题报道本论文研究进展。
坚持科研最爱，加强原始性创新
伴随着存储器的广泛应用，各国都加大了产业化发展的输出。国际上，英特尔做了两款产品，一款是替代DRAM，做成15G的内存条，可以极大地提升计算机数据中心服务器的速度，降低它的功耗，而且在价格上有优势。如果英特尔和镁光、三星能够将其做到批量的话，会改变整个信息系统中的计算机构架，这就是它巨大的潜力。
宋志棠认为，相变存储器能够产生的效益非常大。作为嵌入式消费型电子产品，一旦作为智能芯片用于无人驾驶，主要利用比DRAM和Flash更优越的性能，这就是一个新的应用。如果这款芯片将来能够用于无人驾驶、智能驾驶这方面，可以使人更轻松、更安全。这只是一个例子，更多的应用需要不断地开拓。
PCRAM是宋志棠从事多年科研工作的最爱，他说道：“未来还将沿着这条道路走。现在，我们加强原始性创新，将会找一些更好的，可以实现三维存储的材料。然后，与供应商紧密地结合，对我们原创型的东西进行验证。在工艺方面，从高密度的方向去发展。上海市已经把集成电路、生物、智能机器人作为重点突破的三个方向，在我们行业也许会迎来新一轮发展的春天。”
