Spoločnosti Intel Corporation a Micron Technology, Inc. dnes predstavili technológiu 3D XPoint™. Ide o nevolatilnú pamäť, ktorá má potenciál priniesť revolúciu do ktoréhokoľvek zariadenia, aplikácie alebo služby, ktoré bude využívať rýchly prístup k veľkým objemom dát. Technológia 3D XPoint je už vo výrobe a predstavuje významný prielom v technológii spracovania pamäte a úplne novú kategóriu od uvedenia NAND flash pamäte na trh v roku 1989.
Prívalová vlna prepojených zariadení a digitálnych služieb generuje masívne objemy nových dát. Na to, aby bolo možné tieto dáta využiť, je dôležité ich uložiť a rýchlo analyzovať. To vytvára nové výzvy pre poskytovateľov služieb a tvorcov systémov, ktorí musia prihliadať na vyrovnávanie nákladov, výkon a výkonnosť pri navrhovaní pamäte a úložných riešení. Technológia 3D XPoint prepája výkonnosť, hustotu, výkon, nevolatilitu a nákladové výhody všetkých dostupných pamäťových technológií na súčasnom trhu. Táto technológia je až 1000-krát rýchlejšia, má až 1000-krát väčšiu výdrž než NAND a je 10-krát hustejšia než bežná pamäť.
„Už desaťročia hľadá náš priemysel spôsoby ako skrátiť čas odozvy medzi procesorom a dátami, ktoré by umožnili omnoho rýchlejšiu analýzu,” povedal Rob Crook, senior viceprezident a generálny riaditeľ skupiny pre riešenia nevolatilnej pamäte v spoločnosti Intel. „Táto nová trieda nevolatilnej pamäte dosahuje požadovaný cieľ a prináša výkon, ktorý zmení pravidlá hry v pamätiach a úložných riešeniach.”
„Jednou z najvýznamnejších prekážok v modernej výpočtovej technike je čas, ktorý procesor potrebuje na dosiahnutie dát z dlhodobého úložiska,” povedal Mark Adams, prezident Micronu. „Táto nová trieda nevolatilnej pamäte je revolučnou technológiou, ktorá umožní rýchly prístup k enormným objemom dát a umožní úplne nové aplikácie.”
Pri rýchlom raste digitálneho sveta – zo 4,4 zettabajtov (ZB) digitálnych dát vytvorených v roku 2013 na očakávaných 44 ZB do roku 2020 – dokáže technológia 3D XPoint premeniť obrovské objemy dát na hodnotné informácie za niekoľko nanosekúnd. Napríklad, malopredajcovia môžu využívať technológiu 3D XPoint na rýchlejšie identifikovanie opakovaných podvodov pri finančných transakciách. Výskumníci v oblasti zdravotníctva by mohli spracúvať a analyzovať väčšie objemy dát v reálnom čase, čím by sa urýchlili zložité úlohy ako sú genetická analýza a sledovanie chorôb.
Výhody vyplývajúce z výkonu technológie 3D XPoint by mohli posunúť dopredu aj používateľskú skúsenosť. Umožnili by spotrebiteľom využívať rýchlejšie prostredie interaktívnych sociálnych sietí, rýchlejšiu spoluprácu a zážitky z ešte viac pohlcujúcich hier. Nevolatilná podstata tejto technológie je skvelou voľbou pre rôzne úložné aplikácie s nízkou latenciou, keďže dáta sa nevymažú, v prípade, že dôjde k vypnutiu zariadenia.
Nový recept a architektúra pre prielomovú pamäťovú technológiu
Po viac než desiatich rokoch výskumu a vývoja sa podarilo vyvinúť technológiu 3D XPoint s cieľom reagovať na potrebu nevolatilnej a vysoko-výkonnej pamäte s vysokou výdržou a kapacitou za prijateľnú cenu. Prináša novú triedu nevolatilnej pamäte, ktorá významne znižuje latencie. Výsledkom je možnosť uložiť väčšie objemy dát v blízkosti procesora a pristupovať k ním pri väčších rýchlostiach, čo doteraz pri nevolatilných úložiskách nebolo možné.
Inovatívna priesečníková (cross-point) architektúra bez použitia tranzistorov vytvára trojrozmernú šachovnicu, v ktorej sa pamäťové články nachádzajú v priesečníkoch slovných a bitových liniek a k článkom sa pristupuje individuálne. Výsledkom je, že dáta sa môžu zapisovať a načítavať v malých veľkostiach, čo vedie k rýchlejšiemu a efektívnejšiemu procesu načítavania a zapisovania.
Podrobnejšie o technológii 3D XPoint:
- Priesečníková (cross-point) údajová štruktúra – Vertikálne vodiče spájajú 128 miliárd husto zoskupených pamäťových článkov. Každý pamäťový článok ukladá 1 bit dát. Výsledkom tejto kompaktnej štruktúry je vysoký výkon a bity s vysokou hustotou.
- Stohovateľné – Okrem hustej priesečníkovej údajovej štruktúry je možné stohovať pamäťové články do viacerých vrstiev. Úvodná technológia ukladá 128GB (per die) v dvoch pamäťových vrstvách. Budúce generácie tejto technológie môžu zvyšovať počet pamäťových vrstiev ako doplnok tradičného litografického škálovania ovplyvňujúceho rýchlosť, čím sa zvýši kapacita systému.
- Selektor – K pamäťovým článkom sa pristupuje, zapisuje sa do nich alebo sa z nich načítava pomocou meniaceho sa napätia zasielaného do každého selektora. Toto eliminuje potrebu tranzistorov, pričom sa zvyšuje kapacita a znižujú náklady.
- Rýchlo prepínajúci článok (Fast Switching Cell) – Pri malej veľkosti článku, rýchlo prepínajúcom selektore, nízkolatentnej údajovej štruktúre a rýchlo zapisujúcom algoritme je článok schopný prepínať medzi stavmi rýchlejšie než pri ktorejkoľvek inej súčasnej pamäťovej technológii.
Technológia 3D XPoint bude sprístupnená v závere tohto roka vybraným zákazníkom. Intel a Micron vyvíjajú samostatné produkty postavené na tejto technológii.
