Intel и Micron* представляют новую технологию памяти 3D XPoint

САНТА-КЛАРА (Калифорния) и БОЙСЕ (Айдахо), 28 июля 2015 г. — Корпорация Intel и Micron Technology, Inc.* представили технологию 3D XPoint™, которая представляет собой энергонезависимую память, способную повысить скорость работы различных устройств, приложений и сервисов, которым необходим быстрый доступ к большим объемам данным. Память 3D XPoint позволяет создать новую категорию устройств хранения данных впервые со времен выхода на рынок флеш-памяти NAND в 1989 г.

Технология 3D XPoint™ — высокая скорость работы и исключительная надежность

• Intel и Micron* начинают производство нового класса энергонезависимой памяти впервые за последние 25 лет.
• Технология 3D XPoint™ обеспечивает в тысячу раз более высокую скорость обмена данными с памятью по сравнению со стандартом NAND.
• Компании разработали уникальные композитные материалы и специальную архитектуру, которые позволяют увеличить плотность размещения компонентов в 10 раз по сравнению с обычной памятью.

Развитие устройств с расширенными сетевыми возможностями и новых цифровых сервисов привело к значительному увеличению объема данных. Для практического использования создаваемой информации необходимо создать ресурсы для ее хранения и быстрого анализа, что создает трудности для поставщиков услуг и системных разработчиков, которые вынуждены сохранять оптимальное соотношение стоимости, энергопотребления и производительности при проектировании новых устройств хранения данных. Технология 3D XPoint объединяет в себе все преимущества технологий производства памяти, доступных на рынке. Она отличается высокой производительностью и плотностью размещения компонентов, низким энергопотреблением и доступной ценой. Эта технология до 1 тыс. раз быстрее и имеет до 1 тыс. раз более длительный срок службы по сравнению с памятью NAND. Кроме того, она имеет в 10 раз более высокую плотность размещения компонентов по сравнению с обычной памятью.

«На протяжении нескольких десятилетий компании искали способы сократить время задержки при обращении процессора к данным, чтобы повысить скорость анализа информации, — сказал Роб Крук (Rob Crooke), старший вице-президент и генеральный директор Non-Volatile Memory Solutions Group корпорации Intel. — Новый класс энергонезависимой памяти 3D XPoint позволяет решить эту проблему и повысить скорость работы систем хранения данных».

«Одной из наиболее важных проблем в мире современных вычислительных технологий является длительное время, которое требуется процессору для доступа к данным в системе хранения, — сказал Марк Адамс (Mark Adams), президент компании Micron*. — Новый класс энергонезависимой памяти представляет собой революционную технологию, которая обеспечивает быстрый доступ к большим объемам данных и позволяет создать принципиально новые области применения».

Цифровой мир быстро развивается, с 4,4 зеттабайт цифровых данных, созданных в 2013 г., до предполагаемых 44 зеттабайт к концу 2020. Технология 3D XPoint позволяет превратить этот огромный объем данных в полезную практическую информацию за наносекунды. Так, например, компании розничной торговли могут использовать новую разработку для того, чтобы оперативно определять признаки мошенничества в финансовых операциях; исследователи в области медицины смогут в режиме реального времени обрабатывать и анализировать более крупные массивы данных, ускоряя выполнение сложных научных задач, включая анализ генома человека и мониторинг течения заболевания.

Преимущества высокой скорости 3D XPoint смогут повысить комфорт пользователей при работе с ПК. Энергонезависимость новой технологии также позволяет использовать ее для различных приложений для хранения данных с низкой задержкой: данные не стираются после выключения устройства. 

Новая архитектура для передовой технологии памяти

Основанная на 10 лет исследований и разработок, технология 3D XPoint была создана с нуля для того, чтобы удовлетворить спрос в энергонезависимых, высокоскоростных, долговечных и высокоемких решениях для хранения данных по доступной цене. В технологии используется новый класс энергонезависимой памяти, которая значительно уменьшает задержки, позволяя хранить больший объем данных ближе к процессору.

Инновационная перекрестная архитектура создает трехмерную «шахматную доску», на которой ячейки памяти размещаются на пересечении числовых линий и разрядных линий, что позволяет в независимом порядке выполнять адресацию. В результате, данные могут записываться и считываться небольшими размерами, что приводит к более быстрому и эффективному процессу чтения/записи.

Характеристики технологии 3D XPoint:

• Крестообразная структура — Перпендикулярные проводники объединяют 128 млрд ячеек памяти. Каждая ячейка памяти хранит 1 бит данных. Это позволяет добиться высокой скорости работы и высокой плотности.
• Многослойность — Помимо расположения в крестообразной структуре, ячейки памяти размещаются в несколько слоев. Изначальная технология позволяет хранить 128 ГБайт на один кристалл для двух слоев памяти. Будущие поколения технологии позволят увеличить количество слоев для масштабирования емкости.
• Использование селектора — Доступ и чтение или запись в ячейках памяти осуществляются путем изменения значения напряжения, направляемого на каждый селектор. Это позволяет отказаться от необходимости использования транзисторов, что увеличивает емкость и снижает стоимость.
• Быстродействующие ячейки — Благодаря небольшому размеру ячеек, быстродействующим селекторам, низкой задержке и быстрой записи, ячейки могут переключать состояния быстрее, чем любая технология энергонезависимой памяти.

Скорость работы технологии 3D XPoint

Технология памяти 3D XPoint до 1 тыс. раз быстрее по сравнению с памятью NAND.

• Среднее время поездки на работу жителей США сократилось бы с 25 мин до 1,5 с.
• Авиаперелет из Сан-Франциско в Пекин занял бы порядка 43 с вместо 12 ч.
• Великая китайская стена могла бы быть построена за 73 дня вместо 200 лет.

Значение задержки жестких дисков и памяти NAND измеряется в микросекундах, а памяти 3D XPoint — в наносекундах (одна миллиардная доля секунды).

За время, которое потребуется жесткому диску для преодоления баскетбольной площадки, память NAND преодолеет марафонную дистанцию, а 3D XPoint может обогнуть земной шар.

Если сравнивать хранение данных на компьютере с путешествиями:

• Жесткие диски могли бы перевезти вас из Нью-Йорка в Лос-Анджелес за 4 дня (4000 км).
• За это время твердотельные накопители могли бы доставить вас на Луну (386 000 км).
• За это время память 3D XPoint могла бы доставить вас до Марса ивернуть обратно(порядка 450 млн километров).

Надежность работы технологии 3D XPoint

3D XPoint обеспечивает до 1 тыс. раз большую долговечность по сравнению с NAND.

• Если бы 3D XPoint была машинным маслом вашего автомобиля, то вы меняли бы масло 1 раз в 4,8 млн км (120 кругосветных путешествий или с 1 поездкой вокруг Солнца).

Твердотельный накопитель массовой категории может записывать 40 ГБайт в день. Это 8,6 копий Британской экциклопедии или 10 тыс. файлов MP3 каждый день на протяжении 5 лет.

Твердотельный накопитель с увеличенной в 1 тыс. раз продолжительностью работы мог бы записывать всю печатную коллекцию Библиотеки Конгресса США (20 ТБайт) 2 раза каждый день. После 5 лет объем соответствовал бы 1,46 млрд стандартных архивных шкафов, в которых бы хранились текстовые документы.