大数据技术的出现与发展使得存储系统面临巨大机遇与挑战。同时，作为传统内存介质的动态随机存储器(DRAM)，由于其工艺尺寸达到20 nm及以下，使得内存系统在稳定性、可靠性等方面出现问题，亟待新型存储器的替代。相变存储器(PCM)具有非易失性、抗辐射干扰、密度高等优点，是最有可能取代DRAM的非易失性存储器。然而，相变存储器面临写寿命有限、电阻漂移、永久性故障、软错误等可靠性问题。在天基系统中，对内存的要求越来越高，发射一颗卫星的成本非常高，为了减少内存系统错误，需要保证其高可靠性。登月车等深空探测器内存系统芯片无法进行更换，需要避免内存系统出现错误，必须确保其可靠性。所以，对内存系统性能的提升越来越迫切。本文首先介绍了相变存储器的存储原理及读写操作过程，接着详细阐述了相变存储器的故障分类及相应的解决方案，具体介绍了硬件错误与软错误，而软错误又分为一般非永久性软错误与电阻漂移，就解决方案而言，分别介绍了非永久性软错误数据保护机制与电阻漂移数据保护机制。非永久性软错误数据保护机制包括比特级检错纠错机制、字级检错纠错机制、页面级检错纠错机制，而电阻漂移数据保护机制又分为体系结构策略与芯片策略。相变存储器以其非易失性、高密度、抗辐射性、可扩展性等优势崭露头角，成为最可能替代内存DRAM的新型非易失性存储器。但是，相变存储器也面临着许多可靠性问题，如写寿命有限、硬件错误、软错误等。不仅如此，相变存储器还存在写操作能耗较大、延迟较高的短板。总之，随着研究的深入，相变存储器的可靠性方法将逐步完善，其相应的能耗与时延能够大大降低，应用范围越来越大，逐步替代传统的存储器，成为存储系统中的核心介质。