Корпорация Intel и компания Micron 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.
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.
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.
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 ГБ на один кристалл для двух слоев памяти. Будущие поколения технологии позволят увеличить количество слоев для масштабирования емкости.
- Использование селектора — 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.
Скорость работы технологии 3D XPoint
Технология 3D XPoint предлагает множество преимуществ для определенных областей применения, связанных с высокой производительностью. Наглядные примеры из повседневной жизни , представленные ниже, помогают наглядно представить себе эти преимущества.
Технология памяти 3D XPoint до 1 тыс. раз быстрее по сравнению с памятью NAND.
- Среднее время поездки на работу жителей США сократилось бы с 25 мин до 1,5 с.
- Авиаперелет из Сан-Франциско в Пекин занял бы порядка 43 с вместо 12 ч.
- Великая китайская стена могла бы быть построена за 73 дня вместо 200 лет.
Значение задержки жестких дисков и памяти NAND измеряется в микросекундах, а памяти 3D XPoint — в наносекундах (одна миллиардная доля секунды).
За время, которое потребуется жесткому диску для преодоления баскетбольной площадки, память NAND преодолеет марафонную дистанцию, а 3D XPoint может обогнуть земной шар.
Если сравнивать хранение данных на компьютере с путешествиями:
- 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).
Надежность работы технологии 3D XPoint
3D XPoint обеспечивает до 1 тыс. раз большую долговечность по сравнению с NAND.
- Если бы 3D XPoint была машинным маслом вашего автомобиля, то вы меняли бы масло 1 раз в 4,8 млн км (120 кругосветных путешествий или с 1 поездкой вокруг Солнца).