Video: Review Intel Optane 32GB - El primer paso hacia una revolución - 3D XPoint (Noviembre 2024)
En el Intel Developer Forum de este año, la compañía reveló detalles técnicos adicionales sobre su próxima memoria 3D XPoint, que tiene el potencial de cambiar realmente la arquitectura de la PC al llenar el vacío entre la memoria principal tradicional y el almacenamiento.
Intel y Micron, que juntos crearon la nueva memoria y planean producirla en una instalación de empresa conjunta en Lehi, Utah, han dicho que 3D XPoint es 1, 000 veces más rápido que el flash NAND y 10 veces la densidad de DRAM. Como tal, podría ser una alternativa más rápida a la memoria flash NAND de hoy, que tiene mucha capacidad y es relativamente económica, o funcionar como un reemplazo o complemento de la DRAM tradicional, que es más rápida pero tiene una capacidad limitada. En IDF, obtuvimos más detalles sobre cómo podría funcionar en cualquiera de esas soluciones.
Durante la presentación, Rob Crooke, vicepresidente senior y gerente general del Grupo de Soluciones de Memoria No Volátil de Intel, anunció que Intel planea vender SSD de centro de datos y portátiles, así como DIMM basados en la nueva memoria en 2016 bajo la marca Optane. Él demostró un SSD Optane que proporciona de cinco a siete veces el rendimiento del SSD más rápido actual de Intel que ejecuta una variedad de tareas.
Más tarde, él y Al Fazio, miembro senior de Intel y director de desarrollo de tecnología de memoria, presentaron muchos de los detalles técnicos, aunque todavía mantienen cierta información importante en secreto, como el material real utilizado para escribir los datos.
En esa sesión, Crooke levantó una oblea que, según él, contenía la memoria 3D XPoint, que incluirá 128 Gbits de almacenamiento por dado. En total, dijeron que la oblea completa podría contener 5 terabytes de datos.
Fazio se paró junto a un modelo de la memoria, que según él era 5 millones de veces el tamaño real. Utilizó este modelo, que solo mostraba el almacenamiento de 32 bits de memoria, para explicar cómo funciona la estructura.
Dijo que tenía una estructura de punto de cruce bastante simple. En esta disposición, los cables perpendiculares (a veces llamados líneas de palabras) conectan columnas submicroscópicas, y una celda de memoria individual se puede abordar seleccionando su cable superior e inferior. Señaló que en otras tecnologías, los unos y los ceros se indican atrapando electrones, en un condensador para DRAM y en una "puerta flotante" para NAN. Pero con la nueva solución, la memoria (indicada en verde en el modelo) es un material que cambia sus propiedades de volumen, lo que significa que tiene cientos de miles o millones de átomos moviéndose entre resistividad alta y baja indicando unos y ceros. El problema, dijo, ha estado en la creación de los materiales para el almacenamiento de memoria y para el selector (indicado en amarillo en el modelo) que permite escribir o leer las celdas de memoria sin requerir un transistor.
Él no dijo cuáles eran los materiales, pero dijo que si bien tiene el concepto básico de materiales que cambian entre alta y baja resistencia para indicar unos y ceros, era diferente de lo que la mayoría de la industria considera RAM resistente, ya que a menudo usa filamentos y células de alrededor de 10 átomos, mientras que XPoint usa propiedades de volumen para que todos los átomos cambien, lo que hace que sea más fácil de fabricar.
Fazio dijo que este concepto es muy escalable, ya que podría agregar más capas o escalar la fabricación a dimensiones más pequeñas. Los chips actuales de 128 Gbit usan dos capas y se fabrican a 20 nm. En una sesión de preguntas y respuestas, señaló que la tecnología para crear y conectar las capas no es la misma que para 3D NAND y requiere varias capas de litografía, por lo que los costos pueden aumentar proporcionalmente a medida que agrega capas después de un cierto punto. Pero dijo que probablemente era económico crear chips de 4 u 8 capas, y Crooke bromeó diciendo que en tres años, dirá 16 capas. También dijo que era técnicamente posible crear celdas de varios niveles, como los MLC utilizados en NAND flash, pero que tomó mucho tiempo hacerlo con NAND y que es probable que no ocurra pronto debido a los márgenes de fabricación.
En general, Fazio dijo que podríamos esperar que la capacidad de memoria aumente en una cadencia similar a NAND, duplicándose cada dos años, acercándose a las mejoras al estilo Law de Moore.
En 2016, Intel venderá SSD Optane fabricados con la nueva tecnología en factores de forma estándar de 2.5 pulgadas (U.2) y el móvil M.2 (22 mm por 30 mm), dijo Crooke. Esto sería útil en aplicaciones como habilitar juegos inmersivos con grandes mundos abiertos, que requieren grandes conjuntos de datos.
Si bien la demostración inicial mostró una mejora de cinco a siete veces en una caja de almacenamiento estándar, Fazio dijo que eso estaba limitado por las otras cosas alrededor de los autobuses de almacenamiento. Dijo que podría "liberar" el potencial al sacarlo del bus de almacenamiento y colocarlo directamente en un bus de memoria, por lo que Intel planea lanzar también el próximo año una versión que utiliza el estándar NVMe (memoria no volátil) en la parte superior de PCIe. Muchos proveedores ahora ofrecen flash NAND sobre el bus PCI, y dijeron que el rendimiento de XPoint sería significativamente mejor allí.
Otro uso podría ser usar esta memoria directamente como memoria del sistema. Al usar el procesador Xeon de próxima generación, aún no anunciado, pero mencionado en varias sesiones, debería poder usar XPoint directamente como memoria, permitiendo cuatro veces la memoria máxima actual de DRAM a un costo menor. 3D XPoint es algo más lento que DRAM, pero dijeron que la latencia se mide en nanosegundos de dos dígitos, que está bastante cerca de DRAM y cientos de veces más rápido que NAND. (Tenga en cuenta que las velocidades de lectura NAND son mucho más rápidas que sus velocidades de escritura, y que NAND direcciona la memoria en páginas, mientras que DRAM y XPoint dirigen la memoria en un nivel de bits individual).
Intel ofrecerá la memoria en ranuras DIMM con capacidad DDR4 también el próximo año, dijo Crooke, mientras que un diagrama indica que se usará junto con DRAM, con la memoria tradicional actuando como caché de reescritura. Dijeron que esto puede funcionar sin cambios en el sistema operativo o la aplicación.
Crooke habló sobre el uso potencial de esta memoria en aplicaciones como servicios financieros, detección de fraudes, publicidad en línea e investigación científica como la genómica computacional, ya que es particularmente bueno para tratar con grandes conjuntos de datos, ofreciendo acceso rápido a datos aleatorios. Pero dijo que también sería genial para juegos inmersivos e ininterrumpidos.
Todavía hay muchas preguntas abiertas, ya que el producto no se ha entregado, por lo que aún no conocemos los precios reales, las especificaciones o los modelos particulares. Dejó en claro que Intel tiene la intención de vender la memoria solo como parte de módulos específicos, no como componentes de memoria sin procesar. (Micron, que también venderá productos basados en el material, aún no ha hecho ningún anuncio sobre productos específicos).
Suponiendo que el precio resulta razonable y que la tecnología continúa avanzando, puedo ver un gran uso de una tecnología que se adapta entre DRAM y NAND. Es muy poco probable que lo reemplace, ya que DRAM debería mantenerse más rápido y 3D NAND probablemente se mantendrá más barato durante bastante tiempo, pero podría convertirse en una parte muy importante de la arquitectura de sistemas en el futuro.
