Intel і Micron представляють нову технологію енергонезалежній пам'яті 3D XPoint

Intel і Micron Technology офіційно представили нову технологію енергонезалежній пам'яті 3D XPoint, яка зробить переворот на ринку обчислювальних пристроїв. 3D XPoint здатна збільшити швидкість роботи пристроїв різного типу, додатків і сервісів, яким потрібний швидкий доступ до великих обсягів даних. Вперше за 26 років пам'ять 3D XPoint дозволяє створити принципово нову категорію пристроїв для зберігання даних, змінивши технологію NAND.

Розвиток пристроїв з розширеними мережевими можливостями і нових цифрових сервісів призвело до значного збільшення обсягу даних. Для практичного використання створюваної інформації необхідно створити ресурси для її зберігання і швидкого аналізу, що створює труднощі для постачальників послуг і системних розробників, які змушені зберігати оптимальне співвідношення вартості, енергоспоживання і продуктивності при проектуванні нових пристроїв зберігання даних. Технологія 3D XPoint об'єднує в собі всі переваги технологій виробництва пам'яті, доступних на ринку. Вона відрізняється високою продуктивністю і щільністю розміщення компонентів, низьким енергоспоживанням і доступною ціною. Ця технологія до 1 тис. разів швидше і має до 1 тисячі разів триваліший термін служби в порівнянні з пам'яттю NAND. Крім того, вона має в 10 разів більш високу щільність розміщення компонентів порівняно із звичайною пам'яттю.

Технологія пам'яті 3D XPoint до 1 тис. разів швидше в порівнянні з пам'яттю NAND. Щоб звичайний користувач зміг зрозуміти, наскільки швидко працює пам'ять нового типу, Intel і Micron наводять такі приклади:

• середній час поїздки на роботу жителів США скоротилося б з 25 хвилин до 1,5 секунд;
• авіапереліт з Сан-Франциско в Пекін зайняв би близько 43 секунд замість 12 годин;
• велика китайська стіна могла б бути побудована за 73 дні замість 200 років;
• значення затримки жорстких дисків і пам'яті NAND вимірюється в мікросекундах, а пам'яті 3D XPoint - в наносекундах (одна мільярдна частка секунди).

Якщо порівнювати зберігання даних на комп'ютері з подорожами:

• за час, який буде потрібно жорсткого диска для подолання баскетбольної площадки, пам'ять NAND подолає марафонную дистанцію, а 3D XPoint може обійти земну кулю;
• жорсткі диски могли б перевезти вас з Нью-Йорка до Лос-Анджелеса за 4 дні (4 000 км);
• за цей же час твердотільні накопичувачі могли б доставити вас на Місяць (386 000 км);
• а пам'ять 3D XPoint могла б доставити вас до Марса і повернути назад (близько 450 мільйонів кілометрів).

І ще кілька цікавих фактів:

• XPoint забезпечує до 1 тис. разів більшу довговічність порівняно з NAND. Якби 3D XPoint була машинним маслом вашого автомобіля, то ви би міняли масло 1 раз на 4,8 мільйона км (120 навколосвітніх подорожей або з 1 поїздкою навколо Сонця).
• Твердотільний накопичувач масової категорії може записувати 40 ГБ в день. Це 8,6 копій Британської енциклопедії або 10 тисяч файлів MP3 кожен день на протязі 5 років.
• Твердотільний накопичувач з збільшеної в 1 тис. разів тривалістю роботи міг би записувати всю друковану колекцію Бібліотеки Конгресу США (20 ТБ) 2 рази щодня. Після 5 років обсяг відповідав би 1,46 мільярда стандартних архівних шаф, в яких зберігалися текстові документи.

"Протягом кількох десятиліть компанії шукали способи скоротити час затримки при звертанні процесора до даних, щоб підвищити швидкість аналізу інформації, - сказав Роб Крук, старший віце-президент і генеральний директор Non-Volatile Memory Solutions Group корпорації Intel. - Новий клас енергонезалежній пам'яті 3D XPoint дозволяє вирішити цю проблему і підвищити швидкість роботи систем зберігання даних".

"Однією з найбільш важливих проблем у світі сучасних обчислювальних технологій є тривалий час, який потрібно процесору для доступу до даних у системі зберігання, - сказав Марк Адамс, президент компанії Micron. - Новий клас енергонезалежній пам'яті являє собою революційну технологію, яка забезпечує швидкий доступ до великих обсягів даних і дозволяє створити принципово нові області застосування".

Цифровий світ швидко розвивається, з 4,4 ЗБ цифрових даних, створених в 2013 р, до передбачуваних 44 ЗБ до кінця 2020. Технологія 3D XPoint дозволяє перетворити цей величезний обсяг даних у корисну практичну інформацію за наносекунди. Так, наприклад, компанії роздрібної торгівлі можуть використовувати нову розробку для того, щоб оперативно визначати ознаки шахрайства у фінансових операціях; дослідники в області медицини зможуть в режимі реального часу обробляти і аналізувати великі масиви даних, прискорюючи виконання складних наукових завдань, включаючи аналіз генома людини і моніторинг перебігу захворювання.

Переваги високої швидкості 3D XPoint зможуть підвищити комфорт користувачів при роботі з ПК. Енергонезалежність нової технології дозволяє використовувати її для різних додатків для зберігання даних з низькою затримкою: дані не стираються після вимикання пристрою.

Заснована на 10 років досліджень і розробок, технологія 3D XPoint було створено з нуля для того, щоб задовольнити попит на енергонезалежних, високошвидкісних, довговічних і високоємкий рішення для зберігання даних за доступною ціною. У технології використовується новий клас енергонезалежної пам'яті, яка значно зменшує затримки, дозволяючи зберігати більший обсяг даних ближче до процесора.

Інноваційна перехресна архітектура створює тривимірну «шахову дошку», на якій комірки пам'яті розміщуються на перетині числових ліній і розрядних ліній, що дозволяє в незалежному порядку виконувати адресацію. В результаті, дані можуть записуватися та зчитуватися невеликими розмірами, що призводить до більш швидкому та ефективному процесу читання/запису.

Характеристики технології 3D XPoint:

• Хрестоподібна структура: перпендикулярні провідники об'єднують 128 млрд комірок пам'яті. Кожна комірка пам'яті зберігає 1 біт даних. Це дозволяє добитися високої швидкості роботи і високої щільності.
• Багатошаровість: крім розташування в хрестоподібної структурі, комірки пам'яті розміщуються у кілька шарів. Початкова технологія дозволяє зберігати до 128 ГБ на один кристал для двох шарів пам'яті. Майбутні покоління технології дозволять збільшити кількість шарів для масштабування ємності.
• Використання селектора: доступ на читання або запис в комірках пам'яті здійснюються шляхом зміни значення напруги, що направляється на кожен селектор. Це дозволяє відмовитися від необхідності використання транзисторів, що збільшує ємність і знижує вартість.
• Швидкодіючі комірки: завдяки невеликому розміру клітинок, швидкодіючим селекторам, низьку затримку і швидкого запису, осередки можуть перемикати стану швидше, ніж будь-яка технологія енергонезалежній пам'яті.

Пробні поставки продукції на базі технології 3D XPoint для окремих замовників почнуться в цьому році. Крім того, Intel і Micron розробляють власну продукцію на базі цієї технології.