Video: Память Intel Optane. Есть ли смысл? (Septembra 2024)
Na tohtoročnom Intel Developer Fóre spoločnosť zverejnila ďalšie technické podrobnosti o svojej nadchádzajúcej 3D XPoint pamäti, ktorá má potenciál skutočne zmeniť architektúru PC vyplnením medzery medzi tradičnou hlavnou pamäťou a úložiskom.
Spoločnosti Intel a Micron, ktoré spolu vytvorili novú pamäť a plánujú ju vyrobiť v spoločnom podniku v Lehi v Utahu, uviedli, že 3D XPoint je 1 000-krát rýchlejší ako flash NAND a 10-násobok hustoty DRAM. Mohlo by to byť rýchlejšou alternatívou k dnešnej NAND flash pamäti, ktorá má veľkú kapacitu a je relatívne lacná, alebo môže fungovať ako náhrada alebo doplnok k tradičnej DRAM, ktorá je rýchlejšia, ale má obmedzenú kapacitu. V spoločnosti IDF sme získali viac podrobností o tom, ako to môže fungovať v jednom z týchto riešení.
Rob Crooke, hlavný viceprezident a generálny riaditeľ spoločnosti Non-Volatile Memory Solutions Group, oznámil, že spoločnosť Intel plánuje v roku 2016 predať SSD a dátové centrá SSD notebookov, ako aj DIMM na základe novej pamäte pod značkou Optane. Demonštroval Optane SSD poskytujúci päť až sedemnásobok výkonu súčasného najrýchlejšieho SSD spoločnosti Intel, ktorý plnil rôzne úlohy.
Neskôr spolu s Al Faziom, vedúcim pracovníkom spoločnosti Intel a riaditeľom vývoja pamäťovej technológie, predložili množstvo technických detailov - aj keď stále uchovávajú niektoré dôležité informácie pod obalom, napríklad skutočný materiál použitý na zapisovanie údajov.
V tejto relácii Crooke zdvihol oblátku, o ktorej povedal, že obsahuje 3D XPoint pamäť, ktorá bude obsahovať 128 Gbitov úložného priestoru na raznicu. Celkovo povedali, že celá oblátka môže pojať 5 terabajtov údajov.
Fazio stál vedľa modelu spomienky, ktorý podľa neho bol 5 miliónov krát skutočnej veľkosti. Použil tento model, ktorý ukázal iba uloženie 32 bitov pamäte, na vysvetlenie toho, ako štruktúra funguje.
Povedal, že má dosť jednoduchú štruktúru krížového bodu. V tomto usporiadaní kolmé drôty (niekedy nazývané slovné riadky) spájajú submikroskopické stĺpce a jednotlivá pamäťová bunka sa môže adresovať výberom jej horného a spodného vodiča. Poznamenal, že v iných technológiách sú tie a nuly označené zachytávacími elektrónmi - v kondenzátore pre DRAM a v „plávajúcej bráne“ pre NAN. Ale s novým riešením je pamäť (v modeli označená zelenou farbou) materiálom, ktorý mení jeho objemové vlastnosti - to znamená, že medzi stovkami alebo miliónmi atómov sa pohybujú medzi vysokými a nízkymi odpormi, čo indikuje nuly a nuly. Problémom je, podľa jeho názoru, vytvorenie materiálov na ukladanie pamäte a selektor (označený žltou farbou v modeli), ktorý umožňuje zapisovať alebo čítať pamäťové bunky bez potreby tranzistora.
Nepovedal by, čo to bolo za materiály, ale povedal, že hoci má základné poňatie materiálov, ktoré sa menia medzi vysokým a nízkym odporom, aby označovali tie a nuly, bolo to odlišné od toho, čo väčšina v priemysle považuje rezistentnú RAM, pretože často používa filamenty a bunky s približne 10 atómami, zatiaľ čo XPoint používa objemové vlastnosti, takže sa všetky atómy menia, čo uľahčuje ich výrobu.
Fazio uviedol, že tento koncept je veľmi škálovateľný, pretože by ste mohli pridať viac vrstiev alebo zmenšiť veľkosť výroby na menšie rozmery. Súčasné 128 Gbit čipy používajú dve vrstvy a vyrábajú sa pri 20 nm. V relácii otázok a odpovedí poznamenal, že technológia na vytváranie a spájanie vrstiev nie je rovnaká ako v prípade 3D NAND a vyžaduje viac vrstiev litografie, takže keď pridáte vrstvy po určitom bode, náklady sa môžu úmerne zvýšiť. Ale povedal, že bolo pravdepodobne hospodárne vytvárať 4-vrstvové alebo 8-vrstvové čipy, a Crooke žartoval, že za tri roky povie 16 vrstiev. Uviedol tiež, že je technicky možné vytvoriť viacúrovňové bunky - napríklad MLC používané v blesku NAND -, ale trvalo to dlho, kým sa to uskutočnilo pomocou NAND a pravdepodobne sa to nestane skoro kvôli výrobným maržiam.
Všeobecne povedané, Fazio povedal, že by sme mohli očakávať zvýšenie kapacity pamäte pri kadencii podobnej NAND, ktorá sa každých pár rokov zdvojnásobí a blíži sa k zlepšeniu Moorovho zákona.
V roku 2016 bude spoločnosť Intel predávať SSD disky Optane vyrobené pomocou novej technológie v štandardných 2, 5-palcových (U.2) a mobilných M.2 (22 mm x 30 mm) formátoch. To by bolo užitočné v aplikáciách, ako je napríklad umožnenie ponorného hrania s veľkými otvorenými svetmi, ktoré si vyžadujú veľké súbory údajov.
Kým počiatočná demonštrácia ukázala zlepšenie päť až sedemkrát na štandardnom úložnom boxe, Fazio uviedol, že to bolo obmedzené ďalšími vecami okolo tohto úložného priestoru. Povedal, že by ste mohli „uvoľniť“ potenciál tak, že ho odložíte zo zbernice a umiestnite ho priamo na pamäťovú zbernicu, čo je dôvod, prečo spoločnosť Intel plánuje na budúci rok vydať aj verziu s použitím štandardu NVMe (non-volatile memory express). PCIe. Mnoho predajcov teraz ponúka NAND flash cez PCI zbernicu a tvrdili, že XPoint výkon by tam bol výrazne lepší.
Ďalším použitím môže byť použitie tejto pamäte priamo ako systémovej pamäte. Pri použití procesora Xeon novej generácie - ešte neohláseného, ale spomenutého na viacerých reláciách - by ste mali byť schopní priamo používať XPoint ako pamäť, čo umožňuje štvornásobok súčasnej maximálnej pamäte DRAM pri nižších nákladoch. 3D XPoint je o niečo pomalšia ako DRAM, uviedli však, že latencia sa meria v dvojciferných nanosekundách, čo je dosť blízko DRAM a stokrát rýchlejšie ako NAND. (Všimnite si, že rýchlosť čítania NAND je oveľa rýchlejšia ako rýchlosť zápisu a že NAND adresuje pamäť na stránkach, zatiaľ čo DRAM a XPoint adresujú pamäť na individuálnej bitovej úrovni.)
Spoločnosť Intel bude ponúkať pamäť aj v DIM4-kompatibilných DIMM slotoch budúci rok, uviedol Crooke, zatiaľ čo schéma naznačila, že sa použije v spojení s DRAM, pričom tradičná pamäť funguje ako vyrovnávacia pamäť na zápis. Povedali, že to môže fungovať bez zmien operačného systému alebo aplikácie.
Crooke hovoril o potenciálnom využití tejto pamäte v aplikáciách, ako sú finančné služby, detekcia podvodov, online reklama a vedecký výskum, ako je napríklad počítačová genomika, pretože je obzvlášť vhodný na riešenie veľkých súborov údajov a ponúka rýchly náhodný prístup k údajom. Povedal však, že by bolo skvelé aj pre pohlcujúce, nepretržité hranie.
Stále existuje veľa otvorených otázok, pretože produkt nebol dodaný, takže zatiaľ nevieme skutočné ceny, špecifikácie alebo konkrétne modely. Objasnil, že spoločnosť Intel má v úmysle predávať pamäť iba ako súčasť konkrétnych modulov, nie ako súčasti surovej pamäte. (Spoločnosť Micron, ktorá bude predávať aj výrobky založené na materiáli, zatiaľ neoznámila žiadne konkrétne informácie.)
Za predpokladu, že sa cena ukáže byť primeraná a že táto technológia pokračuje ďalej, vidím obrovské využitie technológie, ktorá zapadá medzi DRAM a NAND. Je veľmi nepravdepodobné, že dôjde k výmene - DRAM by mal zostať rýchlejší a 3D NAND pravdepodobne zostane nejaký čas lacnejší - ale v budúcnosti by sa mohla stať veľmi dôležitou súčasťou systémovej architektúry.
