三维相变存储器（3D PCM）指利用三维堆叠技术，采用相变材料制成的存储器。3D PCM具有稳定性好、存储密度高、可实现多值存储、循环寿命长等优势，在虚拟化服务器、云盘、云原生数据库以及云服务器等产品中应用较多。
双向阈值开关（OTS）为3D PCM核心组件，对其数据传输及读写能力起到决定性作用。双向阈值开关主要由开关材料制成，包括碲基OTS材料、硒基OTS材料、硫基OTS材料等。碲基OTS材料和硒基OTS材料最早由美国英特尔公司实现量产。硫基OTS材料为我国自主研发出的开关材料，以其为原材料制成的双向阈值开关具有循环寿命长、开关速度快、驱动电流大等优势。随着上游行业快速发展，我国3D PCM产量有望提升。
3D PCM适用于持久保存数据以及快速存取数据的场景，服务器以及数据中心领域为其终端市场。近年来，伴随国家政策支持以及互联网技术不断进步，我国服务器行业发展态势持续向好。2023年我国服务器出货量达到近450万台，同比增长超过5%。未来伴随下游需求日益旺盛，3D PCM市场空间将不断扩展。预计到2029年，我国3D PCM市场市场规模将超过400亿元。
全球3D PCM市场主要集中于欧美国家，英美快闪科技公司（IM Flash Technologies）为美国美光科技与英特尔公司合资成立的半导体制造公司，其推出的3D-Xpoint相变存储器综合性能优良，产品在服务器及数据中心领域应用较多。由于业务长期处于亏损状态，2022年英特尔正式宣布关停3D-Xpoint产品生产线，这为我国3D PCM行业发展带来一定机遇。
我国3D PCM主要生产商包括新存科技、纳思达、时代芯存等。新存科技专注于数据存储产品的研发、生产及销售，正在积极推进3D PCM芯片的研发工作。目前，受技术壁垒高、生产成本高等因素限制，我国3D PCM市场占比较低。未来伴随本土企业持续发力，我国3D PCM行业发展速度将不断加快。
3D PCM作为一种新型存储器，性能优异，应用前景广阔。未来随着市场需求日益旺盛，我国3D PCM行业发展空间将进一步扩展。随着行业景气度提升，我国3D PCM市场参与者数量不断增长。预计未来一段时间，具备高性能3D PCM自主研发及生产实力的企业将占据我国市场更大空间。