וִידֵאוֹ: Intel 3D XPoint Technology (אוֹקְטוֹבֶּר 2024)
בפורום המפתחים של אינטל השנה, חשפה החברה פרטים טכניים נוספים אודות זיכרון ה- 3D XPoint הקרוב שלה, שיש לו פוטנציאל לשנות באמת את ארכיטקטורת המחשבים האישיים על ידי מילוי הפער בין הזיכרון הראשי המסורתי לאחסון.
אינטל ומיקרון, שיצרו יחד את הזיכרון החדש ומתכננים לייצר אותו במתקן מיזמים משותף בלח'י, יוטה, אמרו כי XP XPoint מהירה פי אלף מפלאש NAND ועשרה צפיפות DRAM. ככזו, זו יכולה להיות אלטרנטיבה מהירה יותר לזכרון הבזק של ה- NAND של ימינו, שיש לו קיבולת רבה והיא יחסית זולה, או שתעבוד כתחליף או כתוספת ל- DRAM המסורתי, שהוא מהיר יותר אך בעל יכולת מוגבלת. בצה"ל קיבלנו פרטים נוספים על האופן בו זה יכול לעבוד באחד מאותם פתרונות.
במהלך נקודת המפתח הודיע רוב קרוק, סגן נשיא בכיר ומנהל כללי בקבוצת פתרונות הזיכרון הלא-נדיפים של אינטל, כי אינטל מתכננת למכור SSDs מרכז נתונים ומחשבים ניידים כמו גם DIMMs המבוססים על הזיכרון החדש בשנת 2016 תחת שם המותג Optane. הוא הדגים SSD של אופטן המספק חמש עד שבע פעמים את הביצועים של ה- SSD המהיר ביותר הנוכחי של אינטל שמריץ מגוון משימות.
בהמשך הציגו הוא ואל פזיו, עמית בכיר באינטל ומנהל פיתוח טכנולוגיות זיכרון, הרבה פרטים טכניים - אם כי הם עדיין שומרים מעט מידע חשוב תחת מעטפות, כמו למשל החומר המשמש לכתיבת הנתונים.
באותה הפגישה, קרוק הרים רקיק שלדבריו הכיל את זיכרון ה- XPoint התלת-ממדי, שיכלול 128 גיגה-ביט אחסון למטר. בסך הכל, הם אמרו כי הוופל המלא יכול להחזיק 5 טרה-בתים.
פזיו עמד ליד דגם הזיכרון, שלדבריו היה פי 5 מיליון מהגודל האמיתי. הוא השתמש במודל זה, שהציג רק אחסון של 32 פיסות זיכרון, כדי להסביר כיצד המבנה עובד.
הוא אמר שיש לו מבנה די חוצה פשוט למדי. בסידור זה, החוטים הניצב (המכונים לפעמים שורות מילים) מחברים עמודות submicroscopic, וניתן לטפל בתא זיכרון בודד על ידי בחירת החוט העליון והתחתון שלו. הוא ציין כי בטכנולוגיות אחרות, אלה והאפסים מסומנים על ידי לכידת אלקטרונים - בקבל עבור DRAM וב"שער צף "עבור NAN. אך עם הפיתרון החדש, הזיכרון (המצוין בירוק במודל) הוא חומר שמשנה את תכונות הכמות שלו - כלומר יש לך מאות אלפי או מיליוני אטומים הנעים בין התנגדות גבוהה ונמוכה המציינים תכונות ואפסים. הנושא, לדבריו, היה ביצירת החומרים לאחסון זיכרון ולבורר (המצוין בצהוב בדגם) המאפשר לכתוב את תאי הזיכרון או לקרוא אותם מבלי לדרוש טרנזיסטור.
הוא לא אמר מה היו החומרים, אך אמר כי אמנם יש לו את התפיסה הבסיסית של חומרים המשתנים בין עמידות גבוהה ונמוכה כדי לציין חומרים ואפסים, אך זה היה שונה ממה שרוב התעשייה מחשיב זיכרון RAM מתנגד, שכן לעתים קרובות משתמש בחוטים ותאים של כעשרה אטומים, ואילו XPoint משתמש בתכונות בתפזורת כך שכל האטומים משתנים, מה שמקל על ייצורם.
Fazio אמר כי רעיון זה יכול להיות מדרגי מאוד, בכך שתוכלו להוסיף עוד שכבות או לשנות את גודל הייצור לממדים קטנים יותר. שבבי 128 ג'יגה-בייט הנוכחיים משתמשים בשתי שכבות ומיוצרים בגודל 20nm. בפגישת שאלה ותשובה הוא ציין כי הטכנולוגיה ליצירת וחיבור השכבות אינה זהה ל- 3D NAND ומחייבת מספר שכבות של ליטוגרפיה, כך שהעלויות עשויות לעלות באופן יחסי כשמוסיפים שכבות לאחר נקודה מסוימת. אבל הוא אמר שזה כנראה חסכוני ליצור שבבים של 4 שכבות או 8 שכבות, וקרוק התבדח שבעוד שלוש שנים הוא יגיד 16 שכבות. הוא גם אמר שאפשר מבחינה טכנית ליצור תאים רב-מפלסיים - כמו MLCs המשמשים בפלאש NAND - אך לקח זמן רב לעשות זאת עם NAND וכנראה שזה לא יקרה בקרוב בגלל שולי הייצור.
באופן כללי, Fazio אמר שאנחנו יכולים לצפות שיכולת הזיכרון תגדל בקצב דומה ל- NAND, ולהכפיל את עצמו כל כמה שנים, תוך התקרבות לשיפורי סגנון החוק של מור.
ב -2016, אינטל תמכור מכשירי SSD של אופטן המיוצרים בטכנולוגיה החדשה בגודל 2.5 אינץ 'רגיל (U.2) ובמרכיבי הצורה M.2 (22 מ"מ על 30 מ"מ), אמר קרוק. זה יעיל ביישומים כמו הפעלת משחקי ענק עם עולמות גדולים ופתוחים, הדורשים מערכי נתונים גדולים.
בעוד שההפגנה הראשונית הראתה שיפור של חמש עד שבע פעמים בתיבת אחסון רגילה, Fazio אמר שזה מוגבל על ידי הדברים האחרים סביב אוטובוס האחסון. הוא אמר שאפשר "לשחרר" את הפוטנציאל על ידי הורדתו מאוטובוס האחסון והעלאתו ישירות לאוטובוס זיכרון, וזו הסיבה שבגללה אינטל מתכננת לשחרר גם בשנה הבאה גרסה המשתמשת בתקן NVMe (שאינו נדיף Express זיכרון) בראש. של PCIe. ספקים רבים מציעים כעת פלאש NAND מעל אוטובוס PCI, ואמרו שביצועי XPoint יהיו טובים יותר באופן משמעותי שם.
שימוש נוסף יכול להיות להשתמש בזיכרון זה ישירות כזיכרון מערכת. באמצעות מעבד ה- Xeon מהדור הבא - טרם הוכרז, אך הוזכר במספר הפעלות - אתה אמור להיות מסוגל להשתמש ישירות ב- XPoint כזיכרון המאפשר פי ארבעה מהזיכרון המרבי הנוכחי של DRAM בעלות נמוכה יותר. 3D XPoint תלת-ממדי הוא איטי מעט יותר מ- DRAM, אך הם אמרו שההשהיה נמדדת בננו-שניות דו ספרתיות, שהיא די קרובה ל- DRAM ומאה פעמים מהירות יותר מ- NAND. (שים לב כי מהירויות הקריאה של NAND מהירות הרבה יותר ממהירות הכתיבה שלה, וכי NAND פונה לזיכרון בדפים, בעוד DRAM ו- XPoint פונים לזיכרון ברמת ביט ספציפית.)
אינטל תציע את הזיכרון גם בחריצי DIMM בעלי יכולת DDR4 בשנה הבאה, אמר קרוק, בעוד שהתרשים מציין כי הוא ישמש בשיתוף עם DRAM, כאשר הזיכרון המסורתי ישמש כמטמון חוזר. הם אמרו שזה יכול לעבוד ללא שינויים במערכת ההפעלה או ביישום.
קרוק דיבר על השימוש הפוטנציאלי בזיכרון זה ביישומים כמו שירותים פיננסיים, גילוי הונאה, פרסום מקוון ומחקר מדעי כמו גנומיקה חישובית - שכן זה טוב במיוחד להתמודדות עם מערכי נתונים גדולים, המציעים גישה נתונים אקראית מהירה. אבל הוא אמר שזה יהיה נהדר גם למשחקים טבולים ובלתי פוסקים.
יש עדיין הרבה שאלות פתוחות, מכיוון שהמוצר לא נמסר, ולכן איננו יודעים עדיין מחירים, מפרטים או דגמים מסוימים. הוא כן הבהיר כי אינטל מתכוונת למכור את הזיכרון רק כחלק ממודולים ספציפיים, ולא כרכיבי זיכרון גולמיים. (מיקרון, שתמכור גם מוצרים על בסיס החומר, טרם פרסמה שום הודעה על מוצרים ספציפיים.)
בהנחה שהמחיר יתברר כסביר ושהטכנולוגיה ממשיכה להתקדם, אני יכול לראות שימוש עצום בטכנולוגיה המשתלבת בין DRAM ל- NAND. לא סביר מאוד להחליף אף אחד מהם - DRAM צריך להישאר מהיר יותר וסביר להניח ש- 3D NAND יישאר זול יותר די הרבה זמן - אך הוא עשוי להפוך לחלק חשוב מאוד בארכיטקטורת המערכות בעתיד.
