Ang memorya ng klase ng imbakan: ang darating na rebolusyon

Ang isa sa mga pinakamalaking tema sa mga kumperensya ng teknolohiya ng hardware sa taong ito ay nasa malapit kami ng isang dramatikong pagbabago sa paraan ng pag-iimbak ng mga system at pag-access ng data. Sigurado, nakita namin ang memorya ay nakakakuha ng mas mabilis sa paglipas ng panahon, at nakita ang suplemento ng imbakan ng flash o kahit na pinalitan ang mga hard drive sa maraming mga application, ngunit ang bagong "memorya ng memorya ng klase" ay nangangako ng isang mas pangunahing pagbabago. Ang paksang ito ay nakakakuha ng pansin sa maraming mga kumperensya sa taong ito, dahil mas malapit kami sa mga produktong pagpapadala ng Intel at Micron batay sa kanilang memorya ng 3D XPoint. Ito ay isang malaking paksa sa Flash Memory Summit noong nakaraang linggo.

Sa loob ng maraming taon - simula pa noong madaling araw ng pag-compute - mayroon kaming dalawang pangunahing paraan upang maiimbak ang mga bagay. Ang panandaliang imbakan ay mabilis, medyo mahal, at pabagu-bago ng isip, nangangahulugang kapag lumabas ang kuryente, nawala ang data. Karamihan sa mga ito ay dinamikong random na memorya ng pag-access (DRAM), at ang halaga na maaari mong ilakip sa isang computer ay limitado. Gayundin, medyo mula pa noong madaling araw ng mga transistor na nakabatay sa mga CPU, mayroon din kaming static random na memorya ng pag-access (SRAM) na binuo sa mismong CPU, na mas mabilis, kahit na mas mahal, at magagamit lamang sa medyo maliit na halaga. Kami ay mayroon ding paulit-ulit na pag-iimbak - kung manuntok ng mga kard, tapes, hard drive, o pag-iimbak ng flash, na mas mura ngunit din mas mabagal at karaniwang magagamit sa mas malaking kapasidad.

Ang "banal na butil" para sa industriya ng memorya ay maaaring magkaroon ng isang bagay na may bilis ng DRAM ngunit ang kapasidad, gastos, at pagpupursige ng memorya ng flash ng NAND. Ito ay nananatiling isang ideya lamang. Pantasya. Ang paglipat mula sa SATA hanggang sa mas mabilis na mga interface tulad ng SAS at PCI-Express gamit ang NVMe protocol ay gumawa ng mga SSD na mas mabilis, ngunit wala kahit saan malapit sa bilis ng DRAM. Ang di-pabagu-bago ng isip DIMMs (NV-DIMMs), na naglalagay ng flash memory sa mas mabilis na memorya ng bus, ay sinusubukang i-tulay ang agwat habang ang trabaho ay nagpapatuloy sa mga umuusbong na anyo ng memorya tulad ng 3D XPoint at iba pang mga aparato na nagbabago ng phase, ReRAM (resistive RAM) at STT-MRAM (Spin-Transfer Torque Magnetic RAM).

Sa Flash Memory Summit, tila halos lahat ng nagsasalita ay nagpapakita ng isang graph na pinag-uusapan kung paano ang mga bagong "memorya ng memorya ng klase" o "paulit-ulit na memorya" ay angkop sa hierarchy ng imbakan sa isang system. Kasama dito ang Storage Network Industry Association (SNIA) sa slide sa itaas at Western Digital sa isa sa tuktok ng post. (Tandaan na walang nagsasalita tungkol sa tape o kahit na ginamit ng Blu-Ray para sa imbakan ng archival). Ang SNIA ay nagtutulak ng isang pamantayan para sa NV-DIMM bilang isang bagay na maaring maidagdag sa mga system ngayon. Ito ay sinadya upang maging isang pamantayan sa industriya na may iba't ibang iba't ibang mga pinagbabatayan na teknolohiya. Maaari itong magamit sa isang kumbinasyon ng NAND flash at suportang baterya ng DRAM ngayon, kaya't mas mabilis ito sa DRAM ngunit patuloy pa rin, kung mas mahal kaysa sa DRAM.

Ang pinaka-halata na kandidato para sa isang malaking halaga ng patuloy na memorya sa medyo malapit na termino ay ang 3D XPoint memory, isang memorya na pagbabago ng phase na binuo ng Intel at Micron.

Nauna nang sinabi ng Intel na inaasahan nitong ibenta ang Optane SSDs sa memorya na ito sa pagtatapos ng taon sa ilalim ng tatak ng Optane na may mga DIMM na nagtatampok ng teknolohiya sa ibang pagkakataon. Sa palabas ay inihayag ng Micron na ito ay magba-brand ng mga produkto nito sa ilalim ng pangalang QuantX, at nakatuon sa pamantayan ng NVMe para sa pagkonekta ng mga naturang drive sa pangunahing sistema. Sinabi ni Micron na ang mga drive nito ay maaaring maghatid ng higit sa 10 beses ang bilang ng mga operasyon ng input / output (IOP) kaysa sa NAND, at magbigay ng higit sa 4 na beses na bakas ng memorya ng DRAM.

Ang Intel ay gumawa ng isang pagtatanghal na nagdetalye sa mga bentahe ng pamantayan ng NVMe, na tandaan na ang overhead ng tradisyonal na SAS at SATA busses para sa mga hard drive ay naging isang bottleneck sa pagganap ng SSD; at kung paano lumipat sa bagong pamantayan ng koneksyon ay magkakaroon ng isang mahusay na pagpapabuti ng pagganap para sa tradisyonal na NAND flash SSDs, ngunit napakahalaga para sa mga bagong alaala, dahil mas mabilis sila.

Ni ang Intel o Micron ay nagbigay ng eksaktong mga kapasidad o pagpepresyo pa, ngunit nakipag-usap sa nakaraan tungkol sa kung paano ito sa kalaunan ay sa pagitan ng DRAM at NAND flash pricing. Maraming mga analyst ang nag-isip na ang gastos sa pagmamanupaktura ng 3D XPoint ngayon ay talagang mas mataas kaysa sa DRAM, ngunit ang karamihan ay naniniwala na magbabago kung ang teknolohiya ay maaaring maabot ang isang sapat na dami.

Mayroong iba pang mga teknolohiya na nakikipagtalo upang maging pangunahing mga alaala ng pang-agham.

Ang STT MRAM ay umiiral sa mga maliliit na volume ngayon, kadalasang ginagamit sa napaka dalubhasang mga kapaligiran na nangangailangan ng napakatagal, matagal na memorya sa halip na maliit. Ngayon ang nasabing memorya ay nag-aalok ng mas mabilis na nagsusulat kaysa sa NAND, ngunit may limitadong kapasidad, hanggang sa halos 256 megabits. Para sa paghahambing, ang mga tagagawa ng NAND ay pinag-uusapan ang mga 256Gb at 512Gb (o 64GB) na mga chips. Nangako si Everspin ng isang bersyon ng 1Gb sa pagtatapos ng taon. Madali na isipin na ito ay nagiging mas popular, ngunit ang kapasidad marahil ay hindi sapat para sa malawak na sukat ng paglawak.

Tinalakay ni Fujitsu ang ferrorelectric random na memorya ng pag-access (FRAM), mahalagang isang hindi pabagu-bago ng uri ng RAM, ngunit ipinakita lamang ito sa napakaliit na mga density.

Ang iba't ibang mga kumpanya ay nagtatrabaho sa mga variant ng Resistive RAM (ReRAM), at sa katunayan ito ang teknolohiyang sinabi ni WD (na kasama na ngayon kung ano ang ginamit sa SanDisk) na mukhang pinaka-nangangako para sa memory-class memory. Ngunit hindi malinaw kung kailan ang mga naturang teknolohiya ay tatama sa merkado.

Ang isang malaking isyu na kinakaharap ng lahat ng mga ganitong uri ng mga alaala ay ang pagbuo ng mga sistema na maaari talagang samantalahin ang mga ito. Ang mga kasalukuyang sistema - lahat mula sa mga aplikasyon hanggang sa mga operating system hanggang sa mga magkakaugnay na mga sistema ng memorya - ay idinisenyo para sa tradisyonal na paghahati sa pagitan ng memorya na pinamamahalaan ng mga naglo-load at mga tindahan, at patuloy na pag-iimbak na na-program sa mga bloke. Ang lahat na kailangang baguhin para sa alinman sa mga teknolohiyang ito upang maging pangunahing. Ang isang bilang ng mga nagsasalita ay tinalakay ang posibleng mga naunang aplikasyon, na pinag-uusapan ng Huawei ang tungkol sa nagbibigay-malay na computing at Micron na tinatalakay ang mga aplikasyon ng serbisyo sa pananalapi - ang lahat ng ito ay may posibilidad na nais ang malaking halaga ng data sa medyo mabilis na memorya.

Ito ay kaakit-akit na makita kung paano ito gumaganap sa susunod na ilang taon.