Video: Intel 3D XPoint Technology (Nobyembre 2024)
Sa Forum ng Intel Developer ng taong ito, isiniwalat ng kumpanya ang mga karagdagang detalye sa teknikal tungkol sa paparating na memorya ng 3D XPoint, na may potensyal na talagang baguhin ang arkitektura ng PC sa pamamagitan ng pagpuno ng agwat sa pagitan ng tradisyonal na pangunahing memorya at imbakan.
Ang Intel at Micron, na sama-sama ay lumikha ng bagong memorya at plano na makabuo nito sa isang pinagsamang pasilidad sa pakikipagsapalaran sa Lehi, Utah, ay nagsabi na ang 3D XPoint ay 1, 000 beses nang mas mabilis kaysa sa NAND flash at 10 beses ang density ng DRAM. Tulad nito, maaaring maging isang mas mabilis na alternatibo sa memorya ng flash ng NAND ngayon, na maraming kapasidad at medyo mura, o gumana bilang isang kapalit o nakaayos sa tradisyonal na DRAM, na mas mabilis ngunit may limitadong kapasidad. Sa IDF, nakakuha kami ng higit pang mga detalye sa kung paano ito maaaring gumana sa alinman sa mga solusyon na ito.
Sa pangunahing keynote, si Rob Crooke, senior vice president at general manager ng Non-Volatile Memory Solutions Group ng Intel, ay inihayag na plano ng Intel na ibenta ang data center at notebook SSD pati na rin ang mga DIMM batay sa bagong memorya noong 2016 sa ilalim ng pangalan ng tatak ng Optane. Ipinakita niya ang isang Optane SSD na nagbibigay ng lima hanggang pitong beses na pagganap ng kasalukuyang pinakamabilis na SSD ng Intel na nagpapatakbo ng iba't ibang mga gawain.
Nang maglaon, siya at si Al Fazio, isang senior senior na kapwa at direktor ng pag-unlad ng teknolohiya ng memorya, ay nagpakita ng maraming mga detalye sa teknikal - kahit na pinapanatili pa rin nila ang ilang mahahalagang impormasyon sa ilalim ng mga balot, tulad ng aktwal na materyal na ginamit para sa pagsulat ng data.
Sa sesyon na iyon, ginanap ng Crooke ang isang wafer na sinabi niya na naglalaman ng memorya ng 3D XPoint, na isasama ang 128 Gbits ng imbakan bawat mamatay. Sa kabuuan, sinabi nila na ang buong wafer ay maaaring humawak ng 5 Terabytes ng data.
Nakatayo si Fazio sa tabi ng isang modelo ng memorya, na sinabi niya na 5 milyong beses ang aktwal na sukat. Ginamit niya ang modelong ito, na ipinakita lamang ang pag-iimbak ng 32 piraso ng memorya, upang ipaliwanag kung paano gumagana ang istraktura.
Sinabi niya na mayroon itong isang medyo simpleng istraktura ng cross point. Sa pag-aayos na ito, ang mga patayo na mga wire (kung minsan ay tinatawag na mga linya ng salita) ay kumokonekta sa mga haligi ng submicroscopic, at ang isang indibidwal na cell ng memorya ay maaaring matugunan sa pamamagitan ng pagpili ng tuktok at ilalim na wire. Nabanggit niya na sa iba pang mga teknolohiya, ang mga at zero ay ipinahiwatig ng pag-trap ng mga elektron - sa isang kapasitor para sa DRAM at sa isang "lumulutang na gate" para sa NAN. Ngunit sa bagong solusyon, ang memorya (ipinahiwatig sa berde sa modelo) ay isang materyal na nagbabago ng mga bulk na katangian nito - nangangahulugang mayroon kang daan-daang libo o milyon-milyong mga atom na lumilipat sa pagitan ng mataas at mababang resistivity na nagpapahiwatig ng mga bago at zero. Ang isyu, aniya, ay sa paglikha ng mga materyales para sa pag-iimbak ng memorya at para sa mga pumipili (ipinahiwatig sa dilaw sa modelo) na nagpapahintulot sa mga cell ng memorya na isulat o basahin nang hindi nangangailangan ng isang transistor.
Hindi niya sasabihin kung ano ang mga materyales, ngunit sinabi na habang mayroon itong pangunahing konsepto ng mga materyales na nagbabago sa pagitan ng mataas at mababang pagtutol upang ipahiwatig ang mga bago at zero, naiiba ito sa kung ano ang itinuturing ng karamihan sa industriya na lumalaban sa RAM, dahil na madalas na gumagamit ng mga filament at cell ng halos 10 mga atom, habang ang XPoint ay gumagamit ng mga bulk na katangian upang ang lahat ng mga atomo ay nagbabago, na ginagawang mas madali ang paggawa.
Sinabi ni Fazio na ang konsepto na ito ay napaka-scale, na maaari kang magdagdag ng higit pang mga layer o sukatan ang paggawa sa mas maliit na sukat. Ang kasalukuyang 128 Gbit chips ay gumagamit ng dalawang mga layer at ginawa sa 20nm. Sa session-question-and-answer session, nabanggit niya na ang teknolohiya para sa paglikha at pagkonekta sa mga layer ay hindi katulad ng para sa 3D NAND at nangangailangan ng maraming mga layer ng lithography, kaya ang mga gastos ay maaaring tumaas nang proporsyonal habang nagdaragdag ka ng mga layer pagkatapos ng isang tiyak na punto. Ngunit sinabi niya na marahil ay matipid na lumikha ng 4-layer o 8-layer chips, at biniro ng Crooke na sa tatlong taon, sasabihin niya ang 16 na layer. Sinabi rin niya na posible na lumikha ng mga multi-level cells - tulad ng mga MLC na ginamit sa flash ng NAND - ngunit matagal na itong ginawa sa NAND at malamang na mangyari ito sa lalong madaling panahon dahil sa pagmamanupaktura ng mga margin.
Sa pangkalahatan, sinabi ni Fazio na maaari naming asahan na madagdagan ang kapasidad ng memorya sa isang korte na katulad ng NAND, pagdodoble bawat pares ng mga taon, papalapit sa mga pagpapabuti ng istilo ng Batas sa Moore.
Noong 2016, ibebenta ng Intel ang Optane SSDs na ginawa gamit ang bagong teknolohiya sa karaniwang 2.5-pulgada (U.2) at ang mobile M.2 (22mm ng 30 mm) form na mga kadahilanan, sinabi ni Crooke. Ito ay magiging kapaki-pakinabang sa mga application tulad ng pagpapagana ng nakaka-engganyong paglalaro na may malalaking bukas na mundo, na nangangailangan ng malalaking set ng data.
Habang ang paunang demonstrasyon ay nagpakita ng isang pagpapabuti ng lima hanggang pitong beses sa isang karaniwang kahon ng pag-iimbak, sinabi ni Fazio na limitado ng iba pang mga bagay sa paligid ng mga imbakan na bus. Sinabi niya na maaari mong "ipalabas" ang potensyal sa pamamagitan ng pagkuha nito sa imbakan ng bus at ilagay ito nang direkta sa isang bus ng memorya, na ang dahilan kung bakit plano ng Intel na palabasin din sa susunod na taon ang isang bersyon gamit ang pamantayang NVMe (hindi pabagu-bago ng memorya ng memorya) sa tuktok ng PCIe. Maraming mga nagbebenta ang nag-aalok ngayon ng NAND flash sa loob ng PCI bus, at sinabi nila na ang pagganap ng XPoint ay magiging mas mahusay doon.
Ang isa pang paggamit ay maaaring gamitin nang direkta ang memorya na ito bilang memorya ng system. Gamit ang susunod na henerasyon na Xeon processor - hindi pa inihayag, ngunit binanggit sa isang bilang ng mga sesyon - dapat mong magamit nang direkta ang XPoint bilang memorya na nagpapahintulot sa apat na beses ang kasalukuyang maximum na memorya ng DRAM sa isang mas mababang gastos. Ang 3D XPoint ay medyo mabagal kaysa sa DRAM, ngunit sinabi nila ang latency ay sinusukat sa dobleng-digit na mga nanosecond, na medyo malapit sa DRAM at daan-daang beses nang mas mabilis kaysa sa NAND. (Tandaan na ang mga bilis ng pagbasa ng NAND ay mas mabilis kaysa sa mga bilis ng pagsulat nito, at ang NAND ay nag-uusap ng memorya sa mga pahina, habang tinutugunan ng DRAM at XPoint ang memorya sa isang antas ng indibidwal.
Inihahandog ng Intel ang memorya sa mga puwang na DIM4 na may kakayahang DIMM sa susunod na taon, ayon kay Crooke, habang ang isang diagram ay nagpapahiwatig na gagamitin ito kasabay ng DRAM, kasama ang tradisyonal na memorya na kumikilos bilang isang sulat-back cache. Sinabi nila na maaari itong gumana nang walang mga pagbabago sa operating system o aplikasyon.
Pinag-usapan ni Crooke ang potensyal na paggamit ng memorya na ito sa mga aplikasyon tulad ng mga serbisyo sa pananalapi, pag-deteksyon ng pandaraya, online advertising, at pang-agham na pananaliksik tulad ng computational genomics - dahil ito ay mabuti para sa pakikitungo sa mga malalaking set ng data, na nag-aalok ng mabilis na random na pag-access sa data. Ngunit sinabi niya na magiging mahusay din ito para sa nakaka-engganyong, walang tigil na paglalaro.
Mayroon pa ring maraming mga bukas na katanungan, dahil ang produkto ay hindi naipadala, kaya hindi namin alam ang aktwal na pagpepresyo, mga pagtutukoy, o mga partikular na modelo. Ginawa niyang malinaw na ang intensyon ng Intel na ibenta ang memorya lamang bilang bahagi ng mga tukoy na module, hindi bilang mga sangkap na pang-memorya. (Ang Micron, na magbebenta rin ng mga produkto batay sa materyal, ay hindi pa nakagawa ng anumang mga anunsyo tungkol sa mga tiyak na produkto.)
Sa pag-aakalang ang presyo ay naging makatwiran at na ang teknolohiya ay patuloy na sumulong, nakikita ko ang isang malaking paggamit para sa isang teknolohiya na umaangkop sa pagitan ng DRAM at NAND. Ito ay lubos na malamang na palitan ang alinman sa-DRAM ay dapat manatiling mas mabilis at ang 3D NAND malamang ay mananatiling mas mura sa medyo ilang oras - ngunit maaari itong maging isang napakahalagang bahagi ng mga sistema ng arkitektura pasulong.
