Wednesday, November 25, 2015

Intel Details 3D XPoint Speicher, Zukunft Produkte

Auf der diesjährigen Intel Developer Forum, offenbart das Unternehmen weitere technische Details zu ihrem bevorstehenden 3D XPoint Speicher, der das Potenzial, PC-Architektur wirklich ändern, indem die Lücke zwischen traditionellen Hauptspeicher und Speicher verfügt.


Intel und Micron, die zusammen den neuen Speicher erzeugt und planen, es in einem Joint Venture facililty in Lehi, Utah zu produzieren, haben gesagt, dass 3D XPoint ist 1000-mal schneller als NAND-Flash-und 10-fache der Dichte des DRAM. Als solches könnte eine schnellere Alternative zu den heutigen NAND-Flash-Speicher, die eine Menge von Kapazität hat und relativ preiswert, oder arbeiten als Ersatz oder Ergänzung zu herkömmlichen DRAM, die schneller ist, jedoch hat sich die Kapazität beschränkt ist. Auf dem IDF, bekamen wir mehr Details über, wie es vielleicht in eine der beiden Lösungen zu arbeiten.

Während der Keynote, Rob Crooke, Vice President und General Manager von Nicht-flüchtiger Speicher Solutions Group von Intel, gab bekannt, dass Intel plant, Rechenzentren und Notebook-SSDs als auch DIMMs auf Basis der neuen Speicher im Jahr 2016 unter dem Optane Markennamen zu verkaufen. Er zeigte eine Optane SSD bietet fünf bis sieben Mal die Performance der aktuell schnellsten SSD von Intel laufen eine Vielzahl von Aufgaben.

Später, er und Al Fazio, ein Intel Senior Fellow und Leiter der Speichertechnologieentwicklung, präsentiert viele der technischen Details, obwohl sie noch halten einige wichtige Informationen unter Verschluss, wie die tatsächlichen zum Schreiben der Daten verwendeten Material.

In dieser Sitzung, gehalten Crooke ein Wafer, die er sagte, enthielt die 3D XPoint Gedächtnis, das enthalten wird 128 Gbits Speicherplatz pro Düse. Insgesamt sprachen sie die volle Wafer könnte 5 Terabyte an Daten zu halten.

Fazio stand neben einem Modell des Speichers, was er sagte, war 5 Millionen Mal die tatsächliche Größe. Er nutzte dieses Modell, das nur gezeigt, speichert 32 Bit Speicher, um zu erklären, wie sich die Struktur funktioniert.

Er sagte, es eine ziemlich einfache Kreuzpunktstruktur. In dieser Anordnung sind die senkrechten Drähte (manchmal auch als Wortleitungen) verbinden submikroskopischen Spalten und eine einzelne Speicherzelle durch Auswählen seiner oberen und unteren Draht adressiert werden. Er stellte fest, dass in anderen Technologien, die Einsen und Nullen werden durch Einfangen von Elektronen in einem Kondensator zum DRAM und in einem "Floating Gate" für NAN angegeben. Aber mit der neuen Lösung, der Speicher (in im Modell grün gekennzeichnet) ist ein Material, dessen Volumeneigenschaften meinenden Änderungen, die Sie Hunderttausende oder Millionen von Atomen bewegen zwischen hohen und niedrigen Widerstand anzeigt, Einsen und Nullen haben. Die Frage, sagte er, ist es gelungen, die Materialien für Speicher und für die Wähler (in gelb im Modell angedeutet), die die Speicherzellen geschrieben werden soll oder ohne einen Transistor erfordert gelesen ermöglicht worden.

Er würde sich nicht sagen, wie die Materialien, aber sagen, dass, während es das Grundkonzept der Materialien, die zwischen hohen und niedrigen Widerstand verändern Einsen und Nullen zeigen, war es anders, als die meisten in der Industrie betrachten resistive RAM, wie verwendet häufig Filamente und Zellen von etwa 10 Atomen, wobei XPoint verwendet Volumeneigenschaften, so dass alle Atome verändern, was es leichter herzustellen macht.

Fazio sagte das Konzept ist sehr skalierbar, in, dass man mehrere Schichten auf kleinere Dimensionen hinzuzufügen oder zu skalieren die Fertigung. Die aktuellen 128 Gbit-Chips verwenden zwei Schichten und sind in 20nm gefertigt. In einer Frage-und-Antwort-Sitzung, stellte er fest, dass die Technologie für das Erstellen und Verbinden der Schichten ist nicht das gleiche wie für die 3D-NAND und erfordert mehrere Schichten von Lithographie, so Kosten kann proportional steigen, wie Sie Schichten nach einem bestimmten Punkt hinzuzufügen. Aber er sagte, es war wahrscheinlich wirtschaftlicher, 4-Schicht oder 8-Layer-Chips zu schaffen und Crooke scherzte, dass in drei Jahren, er wird sagen, 16 Schichten. Er sagte auch, es ihm technisch möglich, Multi-Level-Zellen-wie zu erstellen, wie die MLCs in NAND-Flash verwendet, aber es dauerte eine lange Zeit, dass mit NAND tun und ist nicht wahrscheinlich bald aufgrund von Fertigungspannen passieren.

In der Regel, sagte Fazio konnten wir erwarten, dass die Speicherkapazität auf einer Trittfrequenz ähnlich wie NAND zu erhöhen, verdoppelt sich alle paar Jahre, nähert sich Verbesserungen Moores Gesetz Stil.

In 2016 wird Intel Optane SSDs mit der neuen Technologie in Standard-2,5-Zoll (U.2) hergestellt und die mobile M2 (22 mm x 30 mm) Formfaktoren zu verkaufen, sagte Crooke. Dies würde bei Anwendungen nützlich sein, wie beispielsweise ermöglicht intensives Spiel mit großen, offenen Welten, die große Datenmengen erfordern.

Während die anfängliche Demonstration zeigte eine Verbesserung von fünf bis sieben Mal auf einem Standard-Speicherfeld, wobei Fazio, dass von den anderen Dingen in der Umgebung dieser Speicher Bus beschränkt. Er sagte, man könnte "entfesseln" das Potenzial, indem es aus dem Speicherbus und legt es direkt auf einem Speicherbus, weshalb Intel plant, auch im nächsten Jahr veröffentlichen eine Version mit dem NVME (nichtflüchtigen Speicher zum Ausdruck bringen) Standard an der Spitze der PCIe. Viele Anbieter bieten jetzt NAND-Flash über den PCI-Bus, und sie sagten, XPoint Leistung wäre deutlich besser da.

Eine weitere Anwendung könnte darin bestehen, diesen Speicher direkt als Systemspeicher verwendet werden. Unter Verwendung der nächsten Generation Xeon-Prozessoren noch nicht bekannt gegeben, aber in einer Reihe von Sitzungen erwähnt-sollten Sie in der Lage, direkt als XPoint Speicher ermöglicht das Vierfache des aktuellen maximalen Speicher des DRAM zu geringeren Kosten zu nutzen. 3D XPoint ist etwas langsamer als DRAM, aber sie sagten, die Latenz ist in zweistelligen Nanosekunden, die ziemlich nah an DRAM und hundert Mal schneller als NAND gemessen. (Beachten Sie, dass NAND-Lesegeschwindigkeiten sind viel schneller als die Schreibgeschwindigkeit, und das NAND-Adressen-Speicher in Seiten, während DRAM und XPoint Adresse des Speichers in einem einzelnen Bit-Ebene.)

Intel anbieten werden die Erinnerung in DDR4 fähiges DIMM-Steckplätze auch im nächsten Jahr, Crooke sagte, während ein Diagramm angezeigt wird es in Verbindung mit DRAM verwendet werden, wobei die traditionelle Speicher als Rückschreib-Cache handeln. Sie sagten, dies kann ohne Änderungen an dem Betriebssystem oder eine Anwendung zu arbeiten.

Crooke sprach über die mögliche Verwendung von diesem Speicher in Anwendungen wie Finanzdienstleistungen, Betrugserkennung, Online-Werbung, und der wissenschaftlichen Forschung, wie Genominformatik-as ist besonders gut für den Umgang mit großen Datensätzen und bietet schnelle Zufallsdatenzugriff. Aber er sagte, es wäre auch toll für immersive, ununterbrochene Gaming.

Es gibt immer noch viele offene Fragen, da das Produkt nicht geliefert worden, so dass wir nicht tatsächlichen Preise, Spezifikationen oder bestimmte Modelle noch nicht. Er tat, machen deutlich, dass Intel beabsichtigt, den Speicher nur als Teil der spezifischen Module, nicht als Ausgangsspeicherkomponenten zu verkaufen. (Micron, die auch den Verkauf werden Produkte auf der Grundlage des Materials, noch nicht zu bestimmten Produkten keine Ankündigungen gemacht.)

Angenommen, der Preis stellt sich heraus, vernünftig zu sein und dass die Technologie weiter voran, kann ich einen großen Einsatz für eine Technologie, die in zwischen DRAM und NAND passt zu sehen. Es ist höchst unwahrscheinlich, entweder-DRAM ersetzen sollte schneller bleiben und 3D-NAND wird wahrscheinlich billiger für einige Zeit zu bleiben - aber es könnte ein sehr wichtiger Teil der Systemarchitektur für die Zukunft zu werden.

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