7月29日美光與英特爾共同發(fā)表全新(NON-V)非揮發(fā)性內(nèi)存芯片3D XPoint消息在近日占據(jù)了各大IT頭條。其原因在于,3D XPoint是25年來引入市場的首個全新主流存儲芯片技術(shù),可同時取代DRAM與NAND在運(yùn)算端的需求,不僅有高于DRAM 10倍的密度,更有比NAND Flash快千倍的速度。那3D XPoint究竟是什么?

全新架構(gòu)
名字里有個“3D”,還是來源于Micron,3D XPoint率先帶給人們的印象就是Micron自己3D SSD技術(shù)的升級版。不過,Micron CEO Mark Durcan說的清楚,這與現(xiàn)有SSD 的3D技術(shù)完全沒有關(guān)系,是全新的架構(gòu)。這或許意味著,即使你熟悉現(xiàn)在的3D SSD,或是AMD與Hynix聯(lián)合開發(fā)的HBM,對于 3D XPoint未必能夠理解。都是堆疊(packed),3D XPoint是全新的玩法,是獨(dú)立在DRAM與NAND以外的全新“Non-Volatile Memory Form Factor”,交叉點(diǎn)陣列結(jié)構(gòu)。

非晶體管存儲
如今SSD已經(jīng)發(fā)展的很是成熟,穩(wěn)定性、壽命、容量等都比此前有了極大的改善。當(dāng)人們已經(jīng)越發(fā)熟練掌握電子存儲并希望借助于此改革數(shù)據(jù)中心的時候,3D XPoint告訴大家自己不需要晶體管,而是儲存在架構(gòu)中字組線(word line)與位線(bit line)的交叉點(diǎn)上,系統(tǒng)因此得以單獨(dú)存取每個儲存單元,當(dāng)系統(tǒng)能以小單位讀取與寫入數(shù)據(jù),讀寫程序?qū)⒆兊酶欤瑑?nèi)存儲存單元配置共 1,280 億個,且為可堆棧,目前初步技術(shù)堆棧至兩層、每個晶粒能儲存 128Gb,未來將持續(xù)發(fā)展更高層的堆棧技術(shù)增加儲存容量。
密度與顆粒度兼得
為了存儲更多數(shù)據(jù),NAND選擇犧牲基于單個bit讀取的需要,但為了保障數(shù)據(jù)可靠性還加上了ECC校驗。如今,3D XPoint既可以實現(xiàn)單個die存儲128Gb的容量,還可以實現(xiàn)每個Cell的單個bit的讀取,因為可以給每個Cell提供不同的電壓。更令人驚奇的是,3D XPoint用的是傳統(tǒng)印刷電路方式??磥?,3D XPoint解決了NAND 閃存在密度與更細(xì)顆粒度不可兼得的煩惱。

PCIe不夠用
想當(dāng)初NAND閃存初期之時,其與主機(jī)連接的傳輸速度大于自身傳輸速度,為此NAND開啟burst和Page模式。之后,隨著SSD在容量、速度上的改善,PCIe與主機(jī)連接成了優(yōu)先選項。如今,3D XPoint告訴大家PCIe不夠用了,當(dāng)前3D XPoint采用的PCIe方案只是臨時選項。這就意味著,下一步不但I(xiàn)ntel要拿出比PCIe 3.0更牛的方案出來,主板廠商們也要進(jìn)步了。
未來更廣的運(yùn)用
3D Xpoint基本上大幅降低了處理器與數(shù)據(jù)之間的延遲,預(yù)估未來也將有更多嶄新的運(yùn)用,拓展出機(jī)器學(xué)習(xí)、實時追蹤疾病以及超擬真 8K 游戲等發(fā)展。英特爾表示,3D Xpoint將于2015年稍晚送樣給特定客戶,而英特爾與美光目前已開始著手開發(fā)包含3D Xpoint 技術(shù)的相關(guān)產(chǎn)品。全球內(nèi)存存儲研究機(jī)構(gòu)DRAMeXchange 預(yù)估,初期3D Xpoint該將先出現(xiàn)于高階的服務(wù)器與商業(yè)應(yīng)用端。
