Intel y Micron revelan Xpoint, una nueva arquitectura de memoria que podría superar a DDR4 y NAND

Durante años, los investigadores han buscado arquitecturas de memoria que pudieran abordar las principales debilidades de la memoria flash DDR y NAND sin introducir más problemas o simplemente costar demasiado dinero. Hoy, Intel y Micron anunciaron conjuntamente que pueden haberlo creado. La nueva arquitectura de memoria 3D Xpoint está diseñada para abordar las deficiencias críticas tanto de la memoria flash NAND como de la DDR4. Hablemos de cómo esta nueva memoria podría abordar las preocupaciones en ambos mercados.

Los fundamentos de Xpoint

3D Xpoint (pronunciado 'punto de cruce') está diseñado en una estructura 3D, como algunos de los 3D NAND de vanguardia que hemos discutido. Sin embargo, a diferencia de NAND, 3D Xpoint no utiliza una carga eléctrica para almacenar datos en las celdas. Según Intel, las propiedades de una celda 3D Xpoint cambian cuando se escribe la celda y permanecen cambiadas durante el tiempo suficiente para que el dispositivo se clasifique como memoria no volátil. A diferencia de NAND, la memoria 3D Xpoint también puede escribir datos en áreas mucho más pequeñas. NAND flash debe estar escrito en bloques relativamente grandes (cubrimos esto en nuestro explicación reciente sobre SSD y tecnología NAND ).



Estructura de Xpoint

Estructura y capacidades de 3D Xpoint



Esta imagen cubre las características básicas de 3D Xpoint. La nueva memoria está diseñada para ser no volátil, apilable (para mejorar la densidad) y puede realizar operaciones de lectura / escritura sin requerir un transistor (DRAM requiere un transistor por celda, que es una de las razones por las que consume mucha más energía por GB que una unidad flash NAND). Cada celda de memoria puede contener un bit de datos, lo que podría parecer una desventaja dado que la memoria flash NAND puede contener 2-3 bits por celda, pero Intel afirma que puede alcanzar densidades de 8 a 10 veces mayores que la DRAM. Samsung ha producido DRAM DDR4 de 8 Gb (es decir, 1 GB por IC), mientras que Micron afirma que puede proporcionar chips NAND de hasta 2 TB. Eso es 125 veces más denso que DRAM, e implica que 3D Xpoint puede no ser tan denso en comparación con el flash NAND.

Aún así, esa es una deficiencia relativamente pequeña si los otros aspectos de la tecnología se concretan y la alianza Intel / Micron puede acumular más matrices. La siguiente imagen muestra un par de matrices 3D Xpoint de 128 Gb; Intel afirma que son más pequeños que los diseños de DRAM de la competencia y que la tecnología se puede escalar para que coincida con la densidad de NAND en un espacio similar.



3D Xpoint muere

3D Xpoint muere

La verdadera característica principal de la memoria 3D Xpoint es que afirma ser 1000 veces más duradera que NAND y al mismo tiempo ofrece un aumento de rendimiento 1000x. Sin embargo, por muy radical que parezca, es importante tener algo en cuenta:

DRAMvsNAND

DRAM vs HDD vs NAND flash



Actualmente, los SSD rápidos basados ​​en PCIe tienen una latencia de microsegundos. Un microsegundo = 1000 nanosegundos, lo que significa que Intel está hablando de una solución de memoria no volátil que es más densa que la DRAM tradicional y, sin embargo, tiene características superficialmente similares. Decimos 'superficialmente' porque un genérico '1000 veces más rápido que NAND' no es mucho para continuar. Intel podría estar refiriéndose a algo estándar, como los tiempos de búsqueda, o podría estar eligiendo algunas áreas donde NAND tiene un desempeño deficiente. En este momento, no lo sabemos.

CrossPointComparison

Las empresas han declarado conjuntamente que comenzarán a muestrear a clientes selectos a finales de este año, pero se han negado a dar información sobre los plazos de los productos. Intel está posicionando la nueva tecnología como una solución para las empresas de big data y para procesar grandes conjuntos de datos. Si la tecnología ofrece un rendimiento equivalente a DRAM, podría encontrar un hogar en computación a exaescala , donde la necesidad de grandes cantidades de memoria energéticamente eficiente es particularmente aguda.

También es prometedor que podamos ver que los sistemas de consumo utilizan 3D Xpoint: esperaríamos que la tecnología se implemente como un nivel de caché adicional entre la memoria principal y el almacenamiento primario, o posiblemente como un reemplazo de RAM en sistemas ultraportátiles para mejorar la batería. vida. Dado que la nueva memoria no es volátil, significa que el sistema no tiene que gastar energía actualizándola constantemente.

¿Es este el Santo Grial?

El Santo Grial de la tecnología de la memoria es la memoria que no es volátil, tiene una resistencia excelente, alta densidad y un rendimiento de primer nivel, todo sin dejar de ser asequible. Hemos visto tecnologías como la memoria de cambio de fase ( PCM ) y memoria magnética ( MRAM ) hicieron un juego en el futuro espacio de la tecnología de la memoria antes, pero nada tan concreto como esto. Intel y Micron no están revelando mucho sobre la arquitectura subyacente, salvo para decir que no usa transistores y no es memoria de cambio de fase.

Si esta tecnología de memoria hace todo lo que afirman Intel y Micron, podría revolucionar la informática tanto como la introducción de las SSD. No, es posible que los dispositivos no se sientan mucho más rápidos: la brecha entre SSD y 3D Xpoint es de microsegundos frente a nanosegundos, mientras que la brecha entre HDD y SSD fue de microsegundos frente a milisegundos, pero el consumo de energía y el rendimiento en algunas tareas podrían mejorarse significativamente mientras que la densidad de RAM disparado.

Veremos qué sucede una vez que se envía el hardware.

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