Video: Память Intel Optane. Есть ли смысл? (Novembre 2024)
Al Forum degli sviluppatori Intel di quest'anno, la società ha rivelato ulteriori dettagli tecnici sulla sua prossima memoria XPoint 3D, che ha il potenziale per cambiare davvero l'architettura del PC colmando il divario tra la memoria principale tradizionale e l'archiviazione.
Intel e Micron, che insieme hanno creato la nuova memoria e hanno in programma di produrla in una struttura di joint venture a Lehi, Utah, hanno affermato che 3D XPoint è 1.000 volte più veloce del flash NAND e 10 volte la densità della DRAM. In quanto tale, potrebbe essere un'alternativa più veloce alla memoria flash NAND di oggi, che ha molta capacità ed è relativamente poco costoso, o funziona come sostituto o aggiunta alla DRAM tradizionale, che è più veloce ma ha una capacità limitata. In IDF abbiamo ottenuto maggiori dettagli su come potrebbe funzionare in una di queste soluzioni.
Durante il keynote, Rob Crooke, vicepresidente senior e direttore generale del gruppo di soluzioni di memoria non volatile di Intel, ha annunciato che Intel prevede di vendere SSD per data center e notebook e DIMM basati sulla nuova memoria nel 2016 con il marchio Optane. Ha dimostrato un SSD Optane che fornisce da cinque a sette volte le prestazioni dell'attuale SSD più veloce di Intel che esegue una varietà di attività.
Più tardi, lui e Al Fazio, un membro senior di Intel e direttore dello sviluppo della tecnologia di memoria, hanno presentato molti dettagli tecnici, sebbene mantengano ancora alcune informazioni importanti nascoste, come il materiale reale utilizzato per scrivere i dati.
In quella sessione, Crooke ha sollevato un wafer che ha detto conteneva la memoria XPoint 3D, che includerà 128 Gbit di memoria per die. In totale, hanno affermato che l'intero wafer poteva contenere 5 Terabyte di dati.
Fazio stava accanto a un modello della memoria, che secondo lui era 5 milioni di volte la dimensione reale. Ha usato questo modello, che mostrava solo la memorizzazione di 32 bit di memoria, per spiegare come funziona la struttura.
Ha detto che aveva una struttura a croce piuttosto semplice. In questa disposizione, i fili perpendicolari (a volte chiamati linee di parole) collegano le colonne submicroscopiche e una singola cella di memoria può essere indirizzata selezionando il suo filo superiore e inferiore. Ha osservato che in altre tecnologie, quelli e gli zeri sono indicati da elettroni intrappolati, in un condensatore per DRAM e in una "porta flottante" per NAN. Ma con la nuova soluzione, la memoria (indicata in verde nel modello) è un materiale che cambia le sue proprietà di massa - il che significa che hai centinaia di migliaia o milioni di atomi che si spostano tra resistività alta e bassa indicando quelli e gli zeri. Il problema, ha detto, è stato nella creazione dei materiali per l'archiviazione della memoria e per il selettore (indicato in giallo nel modello) che consente alle celle di memoria di essere scritte o lette senza richiedere un transistor.
Non ha detto quali fossero i materiali, ma ha detto che mentre ha il concetto base di materiali che cambiano tra alta e bassa resistenza per indicare uno e zeri, era diverso da ciò che la maggior parte del settore considera la RAM resistiva, in quanto utilizza spesso filamenti e celle di circa 10 atomi, mentre XPoint utilizza proprietà di massa in modo che tutti gli atomi cambino, facilitando la produzione.
Fazio ha affermato che questo concetto è molto scalabile, in quanto è possibile aggiungere più strati o ridimensionare la produzione a dimensioni più ridotte. Gli attuali chip da 128 Gbit utilizzano due strati e sono prodotti a 20 nm. In una sessione di domande e risposte, ha osservato che la tecnologia per la creazione e il collegamento dei livelli non è la stessa della NAND 3D e richiede più livelli di litografia, quindi i costi possono aumentare proporzionalmente quando si aggiungono livelli dopo un certo punto. Ma ha detto che probabilmente era economico creare chip a 4 o 8 strati, e Crooke ha scherzato sul fatto che tra tre anni, dirà 16 strati. Ha anche detto che era tecnicamente possibile creare celle multilivello, come gli MLC utilizzati nella memoria flash NAND, ma ci è voluto molto tempo per farlo con la NAND e non è probabile che accada presto a causa dei margini di produzione.
In generale, Fazio ha affermato che potremmo aspettarci che la capacità di memoria aumenti su una cadenza simile alla NAND, raddoppiando ogni due anni e avvicinandosi ai miglioramenti in stile Law di Moore.
Nel 2016, Intel venderà SSD Optane prodotti con la nuova tecnologia in standard da 2, 5 pollici (U.2) e i fattori di forma mobili M.2 (22 mm per 30 mm), ha affermato Crooke. Ciò sarebbe utile in applicazioni come l'abilitazione di giochi immersivi con grandi mondi aperti, che richiedono grandi set di dati.
Mentre la dimostrazione iniziale ha mostrato un miglioramento da cinque a sette volte su una scatola di immagazzinaggio standard, Fazio ha detto che era limitato dalle altre cose intorno a quel bus di memoria. Ha detto che potresti "liberare" il potenziale togliendolo dal bus di archiviazione e inserendolo direttamente su un bus di memoria, motivo per cui Intel prevede di rilasciare anche una versione il prossimo anno utilizzando lo standard NVMe (memoria non volatile express) in cima di PCIe. Molti fornitori stanno ora offrendo il flash NAND sul bus PCI e hanno affermato che le prestazioni di XPoint sarebbero significativamente migliori lì.
Un altro uso potrebbe essere quello di utilizzare questa memoria direttamente come memoria di sistema. Usando il processore Xeon di prossima generazione - non ancora annunciato, ma menzionato in diverse sessioni - dovresti essere in grado di utilizzare XPoint direttamente come memoria consentendo quattro volte la memoria massima corrente della DRAM a un costo inferiore. 3D XPoint è leggermente più lento della DRAM, ma hanno affermato che la latenza viene misurata in nanosecondi a due cifre, che è abbastanza vicino alla DRAM e centinaia di volte più veloce della NAND. (Notare che le velocità di lettura NAND sono molto più veloci delle sue velocità di scrittura e che NAND indirizza la memoria nelle pagine, mentre DRAM e XPoint indirizzano la memoria a un singolo livello di bit.)
L'anno prossimo Intel offrirà la memoria negli slot DIMM con capacità DDR4, ha detto Crooke, mentre un diagramma indica che verrà utilizzato in combinazione con DRAM, con la memoria tradizionale che funge da cache di write-back. Hanno detto che questo può funzionare senza modifiche al sistema operativo o all'applicazione.
Crooke ha parlato del potenziale utilizzo di questa memoria in applicazioni come servizi finanziari, rilevamento di frodi, pubblicità online e ricerca scientifica come la genomica computazionale, in quanto è particolarmente utile per gestire set di dati di grandi dimensioni, offrendo un rapido accesso casuale ai dati. Ma ha anche detto che sarebbe fantastico per un gioco coinvolgente e senza interruzioni.
Ci sono ancora molte domande aperte, poiché il prodotto non è stato consegnato, quindi non conosciamo ancora prezzi, specifiche o modelli particolari. Ha chiarito che Intel intende vendere la memoria solo come parte di moduli specifici, non come componenti di memoria grezza. (Micron, che venderà anche prodotti basati sul materiale, non ha ancora fatto annunci su prodotti specifici.)
Supponendo che il prezzo risulti ragionevole e che la tecnologia continui ad avanzare, posso vedere un enorme uso di una tecnologia che si inserisce tra DRAM e NAND. È altamente improbabile che si sostituisca l'uno o l'altro: la DRAM dovrebbe rimanere più veloce e la NAND 3D probabilmente rimarrà più economica per un po 'di tempo, ma potrebbe diventare una parte molto importante dell'architettura dei sistemi in futuro.
