Společnost Intel a Micron Technology, Inc. představily technologii 3D XPoint, nevolatilní paměť s revolučním potenciálem pro přístroje, aplikace nebo služby, které stojí na rychlém přístupu k rozsáhlým datovým sadám. Technologie nazvaná 3D XPoint je už ve stadiu výroby. Představuje obrovský průlom v oblasti pamětí a jde o vůbec první novou kategorii počítačové paměti od představení NAND flash v roce 1989.
Exploze digitálních služeb a zařízení připojených k internetu generuje masivní objemy nových dat. Mají-li tato data být užitečná, je třeba je ukládat a analyzovat velmi rychle. Pro poskytovatele služeb a tvůrce systémů, kteří jsou nuceni při navrhování paměťových a úložných řešení hledat příznivý poměr mezi náklady, spotřebou a výkonem, je to velká výzva. Právě technologie 3D XPoint v sobě slučuje výkon, hustotu zápisu, výkon, nevolatilitu a cenové výhody všech paměťových technologií, které jsou dnes na trhu. Technologie je až tisíckrát rychlejší a má tisíckrát vyšší odolnost než NAND a desetkrát vyšší hustotu zápisu než běžná paměť.
„Po desetiletí počítačové odvětví hledalo způsoby, jak snížit časovou prodlevu mezi procesorem a daty a dosáhnout tak podstatně rychlejší analýzy,“ říká Rob Crooke, viceprezident a generální ředitel divize nevolatilních pamětí společnosti Intel. „S novou třídou nevolatilních pamětí se tohoto cíle podařilo dosáhnout, což v oblasti paměťových a úložných řešení znamená skutečnou revoluci.”
„Jednou z nejvýznamnějších překážek v moderní výpočetní technice je doba, kterou trvá cesta mezi procesorem a daty v permanentním úložišti,“ říká prezident společnosti Micron Mark Adams a hned dodává: „Novinka umožňuje rychlý přístup k obrovským datovým sadám, čímž přináší zcela nová uplatnění.“
Digitální svět prudce roste – od 4,4 zettabytů digitálních dat vytvořených v roce 2013 po očekávaných 44 zettabytů v roce 2020 – a technologie 3D XPoint může proměnit tyto obrovské datové objemy v užitečné informace během nanosekund. Například prodejci mohou využívat technologii 3D XPoint k rychlejší identifikaci podvodů ve finančních transakcích; vědci např. ve zdravotnictví mohou rychleji zpracovávat a analyzovat větší datové celky v reálném čase, což urychlí složité úkoly jako genová analýza nebo sledování chorob.
Výkonnostní výhody technologie 3D XPoint mohou též usnadnit práci s osobním počítačem tím, že uživatelům umožní využívat rychlejší sociální sítě, lepší možnosti spolupráce i zážitky z hraní počítačových her. Nevolatilní charakter činí z této technologie též vynikající volbu pro řadu úložných aplikací s nízkou latencí, neboť při vypnutí zařízení nedochází k vymazání dat.
Nový recept, architektura pro průlomovou technologii pamětí
Technologie 3D XPoint je výsledkem desetiletého výzkumu a vývoje. Jde o zcela novou technologii navrženou tak, aby uspokojila poptávku pro nevolatilní, vysoce výkonné, odolné a vysokokapacitní paměti za dostupnou cenu. Jde o zcela novou třídu nevolatilní paměti, jež významně snižuje latence a umožňuje uložení podstatně vyšších datových objemů v blízkosti procesoru. Tyto datové objemy jsou přitom dostupné v rychlostech, které dříve u nevolatilních úložných zařízení byly nepředstavitelné.
Inovativní architektura křížových bodů bez tranzistorů vytváří trojrozměrnou šachovnici, na níž jsou paměťové buňky situovány do průsečíku řádků, což umožňuje individuální přístup k jednotlivým buňkám. V důsledku toho lze data zapisovat i číst v malých objemech, což vede k rychlejšímu a efektivnějšímu procesu zápisu a čtení.
Další detaily týkající se technologie 3D XPoint:
- Křížová struktura relé – Vertikální vodiče spojují 128 miliard hustě poskládaných paměťových buněk. Každá paměťová buňka uchovává jednu část dat. Tato kompaktní struktura má za výsledek vysoký výkon a hustotu.
- Vrstvení – Vedle úzké struktury relé jsou paměťové buňky vrstveny v několika vrstvách. Původní technologie ukládá 128 GB na čip ve dvou vrstvách. Budoucí generace této technologie mohou zvýšit počet paměťových vrstev nad tradiční litografické škálování a tím dál zlepšit systémové funkce.
- Selektor – Přístup a následné čtení a zápis k paměťovým buňkám probíhá podle proměnlivého napětí odeslaného na každý selektor. Díky tomu není potřeba tranzistorů, zvyšuje se kapacita a snižují náklady.
- Rychle přepínané buňky – Díky malé velikosti buněk, rychle přepínaným selektorům, nízko-latenčnímu křížovému relé a rychlému algoritmu zápisu dokáže buňka přepínat stavy rychleji než kterákoli jiná dnešní technologie nevolatilní paměti.
Technologie 3D XPoint bude ještě letos testována u vybraných zákazníků, přičemž společnosti Intel a Micron už vyvíjejí konkrétní produkty, které jsou na této technologii postavené.
