相変化メモリ
つまり、前述のアモルファス相と結晶相(×2)、それぞれに部分的に結晶化した相があるかないか(×2)の計4状態である。それぞれの4つの状態は異なる電気的特性を持ち、電気的に読み出すことができるため、一つのセルに対して2bitを有するメモリとなる。
PCMのセルを選択するには、ダイオードやバイポーラ接合トランジスタ(Bipolar Junction Transistor、BJT)やMOSFET等を用いることができる。ダイオードやBJTを用いることで、十分な電流を流すことができる。しかしながら、ダイオードは高電圧を必要とすることや隣のセル間での寄生電流が生じることから消費電力は高くなってしまう。
カルコゲナイド部分の抵抗はダイオードの抵抗よりも高い必要があるため、ダイオードからの十分な順バイアス電流を確保するには、必然的に動作電圧は1 V以上でなければならない。また、大容量のメモリセルをダイオードで選択する際に特に問題になるのは、選択していないセルの逆バイアスリーク電流である。一方、トランジスタによってセルを選択する際には、選択されたビットのみが逆バイアスリーク電流に寄与する。このリーク電流の大きさの違いは、数桁にも達する。
薄膜形状のセレクタは高密度化に有利であり、メモリ層を垂直方向に積層することによってセル面積を 4 F以下にすることが可能である。オンオフ比が十分大きくない場合、アイソレーション特性はしばしばトランジスタを用いた場合には劣り、大容量での動作には不向きとなる。これまで、カルコゲナイドタイプの閾値スイッチが高密度なPCMセルアレイとして用いられることが示されている。
フラッシュメモリで用いられるフローティングゲートは、時間とともにリークしてしまい、故障やデータ破損を引き起こす。フローティングゲートに注入する電子の数を精密に制御することで、フラッシュメモリは多値情報を1つのセルに記録することができる。実際、それによってメモリの密度を2倍にし、コストを下げている。
一方PCMでは、メモリの抵抗要素は比較的安定である。85°Cの動作温度で、300年間データ保持が可能であるとされている。PCMは基本的には1セルに1ビットしか記録できないが、近年Intel社はこの問題を解決しつつある。
フラッシュメモリはデータ記憶の際に電子をトラップしているため、放射線によってデータが破壊されやすく、それ故に航空宇宙機や軍事的な用途としては用いられない。その点、PCMは放射線に対して耐性がある。