Oto prawdziwy przełom w pamięciach!

Intel i Micron rozpoczynają produkcję nowej klasy pamięci nieulotnej (NVM – non-volatile memory), tworząc tym samym pierwszą nową kategorię pamięci od ponad 25 lat. Nowa technologia 3D XPoint zwiększa szybkość pamięci nieulotnej nawet 1000-krotnie w stosunku do NAND — najpopularniejszej dziś pamięci nieulotnej na rynku. Firmy wymyśliły unikatowe materiały i krzyżową architekturę do technologii pamięci, o 10 razy większej gęstości od pamięci konwencjonalnej.

Firmy Intel Corporation oraz Micron Technology, Inc. przedstawiły dzisiaj technologię 3D XPoint — pamięć nieulotną, która ma potencjał zrewolucjonizowania każdego urządzenia albo usługi korzystających z szybkiego dostępu do dużych zestawów danych. Będąca obecnie na etapie produkcji technologia 3D XPoint jest istotnym przełomem w technologii wytwarzania pamięci oraz pierwszą nową kategorią pamięci od czasu wprowadzenia flash NAND w roku 1989.

Fala połączonych urządzeń i usług cyfrowych generuje potężną ilość nowych danych. Aby owe dane były przydatne, muszą być bardzo szybko składowane i analizowane, co stanowi wyzwanie dla usługodawców i budowniczych systemów, którzy muszą zrównoważyć kompromisy w koszcie, zasilaniu i wydajności podczas projektowania rozwiązań pamięciowych i magazynujących. Technologia 3D XPoint łączy zalety wydajności, zagęszczenia, zasilania, nieulotności i kosztu wszystkich technologii pamięci dostępnych obecnie na rynku. Technologia jest do 1000 razy szybsza i nawet 1000 razy trwalsza od NAND i cechuje się 10-krotnie większym upakowaniem od konwencjonalnej pamięci.

„Przez dziesięciolecia branża szukała sposobów na zmniejszenie opóźnienia między procesorem a danymi, by umożliwić znacznie szybszą analizę” — powiedział Rob Crooke, starszy wiceprezes i dyrektor generalny Non-Volatile Memory Solutions Group w Intelu. „Ta nowa klasa pamięci nieulotnej osiąga ów cel i wprowadza rewolucyjną wydajność do rozwiązań pamięciowych i magazynujących”.

„Jedną z najpoważniejszych przeszkód we współczesnej technice komputerowej jest czas, jaki procesorowi zajmuje pobranie danych z długotrwałych urządzeń magazynujących” — powiedział Mark Adams, prezes firmy Micron. „Ta nowa klasa pamięci nieulotnej jest rewolucyjną technologią umożliwiającą szybki dostęp do ogromnych zestawów danych i pozwalającą na zupełnie nowe zastosowania”.

Wraz z szybkim wzrostem cyfrowego świata — od 4,4 zetabajtów cyfrowych danych stworzonych w roku 2013 po 44 zetabajty spodziewane w roku 2020 — technologia 3D XPoint w ciągu nanosekund może zamienić te potężne ilości danych w cenne informacje. Na przykład, handlowcy mogą użyć technologii 3D XPoint do szybszego wykrywania schematów oszustw w transakcjach finansowych, badacze medyczni mogliby przetwarzać i analizować większe zestawy danych w czasie rzeczywistym, przyspieszając skomplikowane zadania takie jak analizę genetyczną czy monitorowanie choroby.

Wydajnościowe zalety technologii 3D XPoint mogą też ulepszyć użytkowanie komputerów PC, pozwalając nabywcom cieszyć się szybszymi interaktywnymi mediami społecznościowymi i wspólną pracą, a także bardziej wciągającymi doznaniami w grach. Nieulotna natura technologii powoduje, że jest idealnym wyborem do mnóstwa zastosowań magazynujących o niskich opóźnieniach, ponieważ dane nie są kasowane po wyłączeniu zasilania urządzenia.

Nowa receptura i architektura przełomowej technologii pamięci

Po ponad dekadzie prac badawczo-rozwojowych technologia 3D XPoint została zbudowana od zera jako odpowiedź na potrzebę nieulotnego, wysokowydajnego, bardzo trwałego i pojemnego rozwiązania magazynującego i pamięciowego w przystępnej cenie. Ustanawia nową klasę pamięci nieulotnej, która znacznie zmniejsza opóźnienia, pozwalając na przechowywanie znacznie większej liczby danych blisko procesora i dostęp do nich z prędkościami niemożliwymi do uzyskania w magazynach nieulotnych.

Nowatorska, beztranzystorowa architektura krzyżowa tworzy trójwymiarową szachownicę, w której komórki pamięci znajdują się na przecięciu linii słów z liniami bitów, przez co komórki mogą być indywidualnie adresowane. W efekcie dane można zapisywać i odczytywać w małych porcjach, co prowadzi do szybszych i efektywniejszych procesów odczytu/zapisu.

Więcej informacji na temat technologii 3D XPoint:

  • Krzyżowa struktura macierzowa — prostopadłe przewodniki łączą 128 mld gęsto upakowanych komórek pamięci. Każda komórka pamięci przechowuje jeden bit danych. Ta zwarta struktura daje w rezultacie wysoką wydajność i gęste upakowanie bitów.
  • Stosy — oprócz ciasnej krzyżowej struktury macierzowej komórki pamięci rozmieszczone są na wielu warstwach. Pierwsze wcielenie technologii przechowuje 128 Gb na płytce z dwoma warstwami pamięci. Przyszłe generacje tej technologii mogą zwiększyć liczbę warstw pamięci poza tradycyjnym litograficznym skalowaniem rozdzielczości, co jeszcze bardziej zwiększy pojemności systemu.
  • Selektor — dostęp do komórek pamięci i ich zapis lub odczyt odbywa się przez zmianę napięcia przekazywanego do każdego selektora. Eliminuje to konieczność stosowania tranzystorów, a więc zwiększa pojemność przy jednoczesnej redukcji kosztów.
  • Komórka o szybkim przełączaniu — przy małym rozmiarze komórki, szybko przełączającym się selektorze, matrycy krzyżowej o niskim opóźnieniu i szybkim algorytmie zapisu komórka może zmieniać stany szybciej niż w jakiejkolwiek dzisiejszej technologii pamięci nieulotnej.

Technologia 3D XPoint będzie dostępna w postaci próbek w późniejszej części tego roku, a Intel i Micron opracowują produkty oparte na tej technologii.

Najciekawsze liczby: jak szybka i wydajna jest technologia 3D XPoint?

Technologia, a zwłaszcza technologia pamięci, może przytłaczać tyloma rodzajami szybkości i specyfikacji, za którymi trzeba nadążać. Technologia 3D XPoint oferuje wiele potencjalnych zalet w zastosowaniach o wysokiej wydajności. Poniższe przykłady pomagają w zobrazowaniu tych korzyści, używając porównań z codziennego życia.

Wydajność technologii 3D XPoint

  • Technologia 3D XPoint jest do 1000 razy szybsza od NAND.
    • Przecięta codzienna podróż Amerykanów do/z pracy skróciłaby się z 25 minut do 1,5 sekundy.
    • Podróż lotnicza z San Francisco do Pekinu zajęłaby około 43 sekund zamiast obecnych 12 godzin.
    • Wielki Mur Chiński zostałby zbudowany w 73 dni zamiast 200 lat.
  • Opóźnienie dysku twardego (HDD) mierzone jest w milisekundach, opóźnienie NAND mierzone jest w mikrosekundach, a opóźnienie w technologii 3D XPoint mierzone jest nanosekundach (jedna miliardowa sekundy).
  • W czasie, w którym HDD przebiegłby odległość boiska do koszykówki, NAND skończyłaby maraton, a technologia 3D XPoint okrążyłaby niemal cały glob.
  • Gdyby komputerowe urządzenia magazynujące były sposobami podróżowania:
    • Dyski HDD przez 4 dni wiozłyby Cię samochodem z Nowego Jorku do Los Angeles (4000 km).
    • Pamięci SSD w tym samym czasie zabrałyby Cię na Księżyc (390 tys. km).
    • Technologia 3D XPoint przez ten czas wzięłaby Cię w podróż na Marsa i z powrotem (450 mln km).

Trwałość technologii 3D XPoint

  • Technologia 3D XPoint jest nawet 1000 razy trwalsza od NAND.
    • Gdyby technologia 3D XPoint była olejem silnikowym twojego samochodu, wymianę oleju trzeba by przeprowadzać znacznie rzadziej: raz na 4,8 mln km — odległość odpowiadającą przejechaniu Ziemi po Równiku 120 razy albo niemal jednokrotnemu okrążeniu Słońca.
    • Gdyby twój samochód pokonywał tysiąckrotnie większą odległość na litrze paliwa, przeciętny kierowca tankowałby raz na 25 lat.
  • Pamięć SSD na rynek masowy może zapisać 40 GB dziennie — wystarczająco do zapisania w urządzeniu 8,6 kopii Encyklopedii Britannica albo 10 tys. plików MP3 codziennie przez pięć lat.
    • Dysk SSD z 1000-krotnie większą trwałością mógłby codziennie dwukrotnie zapisywać cały drukowany zbiór Biblioteki Kongresu USA (20 TB). Po pięciu latach stanowiłoby to równowartość 1,46 mld standardowych szafek z 4 szufladami całkowicie wypełnionymi tekstem — inaczej 73 petabajtami danych.
Źródło: Intel
Zamknij

Choć staramy się je ograniczać, wykorzystujemy mechanizmy takie jak ciasteczka, które pozwalają naszym partnerom na śledzenie Twojego zachowania w sieci. Dowiedz się więcej.