14-07-2023
3D XPoint (читается «3D crosspoint» — «трёхмерное пересечение»[1]) — технология энергонезависимой памяти, анонсированная корпорациями Intel и Micron в июле 2015 года. Устройства компании Intel, использующие данную технологию, будут использовать торговую марку Optane, а Micron — QuantX.
Подробная информация об использованных материалах и физических принципах по состоянию на конец 2016 года не разглашалась. Для записи информации в ячейках памяти используется изменение сопротивления материала. Ячейки, предположительно вместе с неким селектором, расположены на пересечении перпендикулярных линии адресации слов и битов. Технология допускает реализацию с несколькими слоями ячеек. Устройства на базе памяти 3D XPoint предполагаются как для установки в разъёмы для оперативной памяти DDR4 (NVDIMM[en]), так и PCI Express (NVM Express).
Разработка 3D Xpoint началась примерно в 2012 году[2]. Ранее Intel и Micron уже занимались совместной разработкой других типов энергонезависимой памяти на фазовых переходах (PCM)[3]; по сообщениям сотрудника Micron, архитектура 3D Xpoint отличается от предыдущих вариантов реализации PCM-памяти и использует халькогенидные материалы как для селектора, так и для хранения данных в ячейках памяти. Такие материалы быстрее и более стабильны, чем традиционные для PCM материалы, например, как GeSbTe (GST)[4].
В 2015 году отмечалось, что технология «не основана на электронах»[5], а также что используется изменение электрического сопротивления материалов и возможна побитовая адресация[6]. Отмечалось также некоторое сходство с резистивной памяти произвольного доступа, разрабатываемой компанией Crossbar[en], но использование при этом других физических принципов для хранения информации[2][7]. Генеральный директор Intel Брайан Кржанич (англ. Brian Krzanich), отвечая на вопросы о материалах XPoint, уточнил, что переключение основано на «объёмных свойствах материала» (англ. bulk material properties)[8]. Также заявлялось, что 3D Xpoint не использует изменение фазового состояния материала или технологии «мемристоров»[9].
По данным СМИ, другие компании не представили рабочих вариантов резистивной памяти или памяти на изменении фазовых состояний, которые бы достигли такого же уровня производительности и надёжности, как XPoint[10].
Отдельные ячейки памяти в XPoint адресуются при помощи селектора, и для доступа к ним не требуется транзистор (как в технологиях NAND и DRAM), что позволяет уменьшить площадь ячейки и увеличить плотность их размещения на кристалле[11].
В 2015 году фабрика IM Flash — совместное предприятие Intel и Micron в Лихае[en] (штат Юта) — изготовила с применением технологии небольшое количество чипов объёмом 128 Гбит, они использовали два слоя ячеек по 64 Гбит каждый[2][12]. В начале 2016 года генеральный директор IM Flash Ги Блалок озвучил оценку, что массовое производство чипов начнётся не ранее чем через 12—18 месяцев[13].
В середине 2015 года Intel объявила об использовании бренда «Optane» для продуктов хранения данных на базе технологии 3D XPoint[14].
В начале 2016 года IM Flash заявила, что первое поколение твердотельных накопителей достигнет 95 тысяч операций ввода-вывода в секунду и с задержками порядка 9 микросекунд[13]. На форум Intel для разработчиков в 2016 году были продемонстрированы PCIe-накопители объёмом 140 ГБ, показавшие в двух-трёхкратное улучшение показателей по сравнению с твердотельными накопителями NVMe на NAND[15].
В середине 2016 года Intel заявляла, что по сравнению с флеш-памятью NAND новая технология имеет в 10 раз меньшие задержки операций, в 3 раза более высокий ресурс по перезаписи, в 4 раза большее количество операций записи в секунду, в 3 раза большее количество операций чтения в секунду, используя при этом около 30 % от энергопотребления флеш-памяти[16][17].
В октябре 2016 года вице-президент подразделения решений для хранения данных Micron заявил, что «3D Xpoint будет примерно в два раза дешевле DRAM, и четыре-пять раз дороже, чем флеш-память NAND» (при равном объёме)[18][19], но ниже, чем у DRAM[20].
| Это заготовка статьи о компьютерах. Вы можете помочь проекту, дополнив её. Это примечание по возможности следует заменить более точным. |
3D XPoint.
