3D XPoint: Intel разработала память, которая быстрее NAND в 1000 раз
25 лет ничего не происходило в технологиях производства памяти, последние годы все вертелось вокруг DRAM да NAND, и тут на тебе — Intel совместно с компанией Micron представляет новую технологию энергонезависимой памяти, в которой все-все, согласно традициям Intel и закона Мура, быстрее, дешевле и производительнее. Новая технология получила название 3D XPoint. Такая память работает в 1000 раз быстрее и имеет канал пропускания в 10 раз шире, чем у NAND.
Правда, стоит сказать, что произошло это не вдруг, процессу предшествовала десятилетняя история разработки. Если не вдаваться в технические подробности, то новая технология позволяет паковать компоненты памяти слоями (отсюда 3D в названии, слава богу, у всех нас уже прошла аллергия на эти две буквы, которые маркетологи пихали куда надо и куда не надо, вплоть до зубной пасты), что, в свою очередь, дает возможность разместить ячейки памяти в 8-10 раз плотнее, чем в дорогущей DRAM. Сама пластина выглядит вот так:
Процесс работы памяти можно увидеть в этом промо-ролике. Тем, кто плохо воспринимает картинку без текста на родном языке, стоит запомнить только то, что жизнь гаджетов кардинально изменится уже через несколько лет, и счет пойдет не на гигабайты, как сейчас, а на терабайты. Еще нам нужно будет привыкать к новым величинам: если время задержки жестких дисков и памяти NAND измеряется в микросекундах, то у памяти 3D XPoint — в наносекундах (одна миллиардная доля секунды).
Чтобы представить себе что такое «в 1000 раз быстрее», представьте что
- Среднее время ожидания общественного транспорта сократилось бы с 25 минут до 1,5 секунды;
- Авиаперелет из Жмеринки в Мельбурн занял бы порядка 43 секунд вместо 12 часов;
- Великая китайская стена могла бы быть построена за 73 дня вместо 200 лет.
Если провести аналогию со спринтерами, за время, которое потребуется жесткому диску для преодоления баскетбольной площадки, память NAND преодолеет марафонную дистанцию, а 3D XPoint может обогнуть земной шар.
Если проводить аналогию скорости работы с путешествиями, то:
- Жесткие диски могли бы перевезти вас из Нью-Йорка в Лос-Анджелес за 4 дня (4000 км).
- За это время твердотельные накопители могли бы доставить вас на Луну (386 000 км).
- За это время память 3D XPoint могла бы доставить вас до Марса и вернуть обратно (порядка 450 млн километров).
Ну, и если бы память 3D XPoint была машинным маслом автомобиля, то его нужно было бы менять 1 раз на 4,8 миллиона километров (120 кругосветных путешествий или 1 поездка вокруг Солнца). Что позволяет разработчикам говорить о том, что 3D XPoint обеспечивает в тысячу раз большую долговечность по сравнению с NAND.
Intel и Micron* представляют новую технологию памяти 3D XPoint
Intel и Micron* начинают производство нового класса энергонезависимой памяти впервые за последние 25 лет.
Технология 3D XPoint™ обеспечивает в тысячу раз более высокую скорость обмена данными с памятью по сравнению со стандартом NAND. Компании разработали уникальные композитные материалы и специальную архитектуру, которые позволяют увеличить плотность размещения компонентов в 10 раз по сравнению с обычной памятью.
САНТА-КЛАРА (Калифорния) и БОЙСЕ (Айдахо), 28 июля 2015 г. – Корпорация Intel и Micron Technology, Inc.* представили технологию 3D XPoint™, которая представляет собой энергонезависимую память, способную повысить скорость работы различных устройств, приложений и сервисов, которым необходим быстрый доступ к большим объемам данным. Память 3D XPoint позволяет создать новую категорию устройств хранения данных впервые со времен выхода на рынок флеш-памяти NAND в 1989 г.
Развитие устройств с расширенными сетевыми возможностями и новых цифровых сервисов привело к значительному увеличению объема данных. Для практического использования создаваемой информации необходимо создать ресурсы для ее хранения и быстрого анализа, что создает трудности для поставщиков услуг и системных разработчиков, которые вынуждены сохранять оптимальное соотношение стоимости, энергопотребления и производительности при проектировании новых устройств хранения данных. Технология 3D XPoint объединяет в себе все преимущества технологий производства памяти, доступных на рынке. Она отличается высокой производительностью и плотностью размещения компонентов, низким энергопотреблением и доступной ценой. Эта технология до 1 тыс. раз быстрее и имеет до 1 тыс. раз более длительный срок службы по сравнению с памятью NAND. Кроме того, она имеет в 10 раз более высокую плотность размещения компонентов по сравнению с обычной памятью.
«На протяжении нескольких десятилетий компании искали способы сократить время задержки при обращении процессора к данным, чтобы повысить скорость анализа информации, – сказал Роб Крук (Rob Crooke), старший вице-президент и генеральный директор Non-Volatile Memory Solutions Group корпорации Intel. – Новый класс энергонезависимой памяти 3D XPoint позволяет решить эту проблему и повысить скорость работы систем хранения данных».
«Одной из наиболее важных проблем в мире современных вычислительных технологий является длительное время, которое требуется процессору для доступа к данным в системе хранения, – сказал Марк Адамс (Mark Adams), президент компании Micron*. – Новый класс энергонезависимой памяти представляет собой революционную технологию, которая обеспечивает быстрый доступ к большим объемам данных и позволяет создать принципиально новые области применения».
Цифровой мир быстро развивается, с 4,4 зеттабайт цифровых данных, созданных в 2013 г., до предполагаемых 44 зеттабайт к концу 2020. Технология 3D XPoint позволяет превратить этот огромный объем данных в полезную практическую информацию за наносекунды. Так, например, компании розничной торговли могут использовать новую разработку для того, чтобы оперативно определять признаки мошенничества в финансовых операциях; исследователи в области медицины смогут в режиме реального времени обрабатывать и анализировать более крупные массивы данных, ускоряя выполнение сложных научных задач, включая анализ генома человека и мониторинг течения заболевания.
Преимущества высокой скорости 3D XPoint смогут повысить комфорт пользователей при работе с ПК. Энергонезависимость новой технологии также позволяет использовать ее для различных приложений для хранения данных с низкой задержкой: данные не стираются после выключения устройства.
Новая архитектура для передовой технологии памяти
Основанная на 10 лет исследований и разработок, технология 3D XPoint была создана с нуля для того, чтобы удовлетворить спрос в энергонезависимых, высокоскоростных, долговечных и высокоемких решениях для хранения данных по доступной цене. В технологии используется новый класс энергонезависимой памяти, которая значительно уменьшает задержки, позволяя хранить больший объем данных ближе к процессору.
Инновационная перекрестная архитектура создает трехмерную «шахматную доску», на которой ячейки памяти размещаются на пересечении числовых линий и разрядных линий, что позволяет в независимом порядке выполнять адресацию. В результате, данные могут записываться и считываться небольшими размерами, что приводит к более быстрому и эффективному процессу чтения/записи.
Характеристики технологии 3D XPoint:
- Крестообразная структура – Перпендикулярные проводники объединяют 128 млрд ячеек памяти. Каждая ячейка памяти хранит 1 бит данных. Это позволяет добиться высокой скорости работы и высокой плотности.
- Многослойность – Помимо расположения в крестообразной структуре, ячейки памяти размещаются в несколько слоев. Изначальная технология позволяет хранить 128 ГБайт на один кристалл для двух слоев памяти. Будущие поколения технологии позволят увеличить количество слоев для масштабирования емкости.
- Использование селектора – Доступ и чтение или запись в ячейках памяти осуществляются путем изменения значения напряжения, направляемого на каждый селектор. Это позволяет отказаться от необходимости использования транзисторов, что увеличивает емкость и снижает стоимость.
- Быстродействующие ячейки – Благодаря небольшому размеру ячеек, быстродействующим селекторам, низкой задержке и быстрой записи, ячейки могут переключать состояния быстрее, чем любая технология энергонезависимой памяти.
Пробные поставки продукции на базе технологии 3D XPoint для отдельных заказчиков начнутся в этом году. Кроме того, Intel и Micron* разрабатывают собственную продукцию на базе этой технологии.
Подписывайтесь на наш нескучный канал в Telegram, чтобы ничего не пропустить.
Поделиться
