วีดีโอ: Память Intel Optane. Есть ли смысл? (กันยายน 2024)
ที่ Intel Developer Forum ในปีนี้ บริษัท ได้เปิดเผยรายละเอียดทางเทคนิคเพิ่มเติมเกี่ยวกับหน่วยความจำ 3D XPoint ที่กำลังจะมาถึงซึ่งมีศักยภาพในการเปลี่ยนแปลงสถาปัตยกรรมพีซีโดยการเติมช่องว่างระหว่างหน่วยความจำหลักและที่เก็บข้อมูลแบบดั้งเดิม
Intel และ Micron ซึ่งร่วมกันสร้างหน่วยความจำใหม่และวางแผนที่จะสร้างมันที่โรงงานร่วมทุนในเมือง Lehi รัฐ Utah ได้กล่าวว่า 3D XPoint เร็วกว่าแฟลช NAND 1, 000 เท่าและมีความหนาแน่น DRAM 10 เท่า เช่นนี้อาจเป็นทางเลือกที่เร็วกว่าสำหรับหน่วยความจำแฟลช NAND ในปัจจุบันซึ่งมีความจุมากและราคาไม่แพงหรือทำงานแทนหรือเสริม DRAM แบบดั้งเดิมซึ่งเร็วกว่า แต่มีความจุ จำกัด ที่ IDF เราได้รับรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการทำงานในโซลูชันเหล่านั้น
ในระหว่างการกล่าวคำปราศรัย Rob Crooke รองประธานอาวุโสและผู้จัดการทั่วไปของกลุ่มโซลูชั่นหน่วยความจำแบบไม่ลบเลือนของ Intel ประกาศว่า Intel วางแผนที่จะขายศูนย์ข้อมูลและโน้ตบุ๊ก SSD รวมถึง DIMM ตามหน่วยความจำใหม่ในปี 2559 ภายใต้ชื่อแบรนด์ Optane เขาแสดงให้เห็นถึง Optane SSD ซึ่งให้ประสิทธิภาพการทำงาน SSD ที่เร็วที่สุดในปัจจุบันของ Intel ซึ่งทำงานได้ห้าถึงเจ็ดเท่า
ต่อมาเขาและ Al Fazio เพื่อนอาวุโสของ Intel และผู้อำนวยการฝ่ายพัฒนาเทคโนโลยีหน่วยความจำได้นำเสนอรายละเอียดทางเทคนิคมากมาย - แม้ว่าพวกเขาจะยังคงเก็บข้อมูลที่สำคัญบางอย่างไว้ใน wraps เช่นวัสดุจริงที่ใช้ในการเขียนข้อมูล
ในเซสชั่นนั้น Crooke จัดเวเฟอร์ที่เขากล่าวว่ามีหน่วยความจำ 3D XPoint ซึ่งจะรวมถึง 128 Gbits ของการจัดเก็บต่อตาย โดยรวมแล้วพวกเขากล่าวว่าเวเฟอร์แบบเต็มสามารถเก็บข้อมูลได้ 5 เทราไบต์
Fazio ยืนอยู่ข้างๆโมเดลหน่วยความจำซึ่งเขากล่าวว่ามีขนาดจริง 5 ล้านเท่า เขาใช้โมเดลนี้ซึ่งแสดงการจัดเก็บหน่วยความจำ 32 บิตเท่านั้นเพื่ออธิบายวิธีการทำงานของโครงสร้าง
เขาบอกว่ามันมีโครงสร้างจุดตัดที่เรียบง่าย ในการจัดเรียงนี้ลวดตั้งฉาก (บางครั้งเรียกว่าสายคำ) เชื่อมต่อคอลัมน์ submicroscopic และเซลล์หน่วยความจำของแต่ละบุคคลสามารถแก้ไขได้โดยการเลือกลวดด้านบนและด้านล่าง เขาตั้งข้อสังเกตว่าในเทคโนโลยีอื่น ๆ ตัวบ่งชี้และเลขศูนย์จะถูกระบุด้วยการดักจับอิเล็กตรอนในตัวเก็บประจุสำหรับ DRAM และใน "ประตูเลื่อน" สำหรับ NAN แต่ด้วยวิธีแก้ปัญหาใหม่หน่วยความจำ (ที่แสดงเป็นสีเขียวในแบบจำลอง) เป็นวัสดุที่เปลี่ยนคุณสมบัติเป็นกลุ่ม - หมายถึงคุณมีอะตอมนับแสนหรือล้านเคลื่อนที่ระหว่างความต้านทานสูงและต่ำที่บ่งชี้วัตถุและศูนย์ เขาได้กล่าวถึงปัญหาในการสร้างวัสดุสำหรับการจัดเก็บหน่วยความจำและตัวเลือก (ระบุเป็นสีเหลืองในรุ่น) ซึ่งทำให้เซลล์หน่วยความจำสามารถเขียนหรืออ่านได้โดยไม่ต้องใช้ทรานซิสเตอร์
เขาจะไม่พูดสิ่งที่เป็นวัสดุ แต่ก็บอกว่าในขณะที่มันมีแนวคิดพื้นฐานของวัสดุที่เปลี่ยนระหว่างความต้านทานสูงและต่ำเพื่อระบุคนและศูนย์มันแตกต่างจากสิ่งที่มากที่สุดในอุตสาหกรรมพิจารณา RAM ต้านทานเช่นนั้น มักจะใช้เส้นใยและเซลล์ประมาณ 10 อะตอมในขณะที่ XPoint ใช้คุณสมบัติจำนวนมากเพื่อให้อะตอมทั้งหมดเปลี่ยนซึ่งทำให้การผลิตง่ายขึ้น
Fazio กล่าวว่าแนวคิดนี้สามารถปรับขนาดได้อย่างมากโดยคุณสามารถเพิ่มเลเยอร์หรือปรับขนาดการผลิตให้มีขนาดเล็กลง ชิป 128 Gbit ปัจจุบันใช้สองชั้นและผลิตที่ 20nm ในเซสชั่นคำถามและคำตอบเขาตั้งข้อสังเกตว่าเทคโนโลยีสำหรับการสร้างและเชื่อมต่อเลเยอร์นั้นไม่เหมือนกับเทคโนโลยี 3D NAND และต้องใช้การพิมพ์หินหลายเลเยอร์ดังนั้นค่าใช้จ่ายอาจเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนเมื่อคุณเพิ่มเลเยอร์หลังจากถึงจุดหนึ่ง แต่เขาบอกว่ามันอาจจะประหยัดในการสร้างชิป 4 ชั้นหรือ 8 ชั้นและ Crooke พูดติดตลกว่าในอีกสามปีเขาจะพูด 16 ชั้น นอกจากนี้เขายังกล่าวว่าเป็นไปได้ในทางเทคนิคในการสร้างเซลล์หลายระดับเช่น MLC ที่ใช้ในแฟลช NAND แต่ใช้เวลานานในการทำเช่นนี้กับ NAND และไม่น่าจะเกิดขึ้นเร็ว ๆ นี้เนื่องจากอัตรากำไรจากการผลิต
โดยทั่วไปแล้ว Fazio กล่าวว่าเราคาดว่าความจุของหน่วยความจำจะเพิ่มขึ้นในจังหวะที่ใกล้เคียงกับ NAND เพิ่มเป็นสองเท่าทุกสองสามปีที่ผ่านมาใกล้กับการปรับปรุงแบบของกฎของมัวร์
ในปี 2559 Intel จะขาย Optane SSDs ที่ผลิตด้วยเทคโนโลยีใหม่ในขนาด 2.5 นิ้ว (U.2) และ M.2 (22 มม. x 30 มม.) โดยปัจจัยรูปแบบมือถือ Crooke กล่าว สิ่งนี้จะมีประโยชน์ในแอพพลิเคชั่นเช่นเปิดใช้งานการเล่นเกมที่สมจริงด้วยโลกเปิดขนาดใหญ่
ในขณะที่การสาธิตครั้งแรกแสดงให้เห็นว่าการปรับปรุงห้าถึงเจ็ดครั้งในกล่องเก็บข้อมูลมาตรฐาน Fazio กล่าวว่าถูก จำกัด ด้วยสิ่งอื่น ๆ รอบ ๆ ที่เก็บข้อมูลนั้น เขาบอกว่าคุณสามารถ "ปลดปล่อย" ศักยภาพด้วยการนำมันออกจากบัสจัดเก็บและวางลงบนหน่วยความจำโดยตรงซึ่งเป็นสาเหตุที่ Intel วางแผนที่จะวางจำหน่ายเวอร์ชั่นปีหน้าโดยใช้มาตรฐาน NVMe (หน่วยความจำแบบไม่ลบเลือน) ด้านบน ของ PCIe ผู้ค้าหลายรายเสนอแฟลช NAND ผ่านบัส PCI และพวกเขากล่าวว่าประสิทธิภาพของ XPoint จะดีขึ้นอย่างมากที่นั่น
การใช้อื่นอาจใช้หน่วยความจำนี้โดยตรงเป็นหน่วยความจำระบบ การใช้โปรเซสเซอร์ Xeon เจนเนอเรชั่นต่อไป - ยังไม่ได้ประกาศ แต่ได้กล่าวถึงในหลาย ๆ เซสชั่น - คุณควรจะสามารถใช้ XPoint เป็นหน่วยความจำโดยตรงทำให้หน่วยความจำสูงสุด DRAM ปัจจุบันมีค่าสี่เท่า 3D XPoint ค่อนข้างช้ากว่า DRAM แต่พวกเขากล่าวว่าเวลาในการตอบสนองนั้นวัดเป็นหน่วยนาโนวินาทีสองหลักซึ่งค่อนข้างใกล้เคียงกับ DRAM และเร็วกว่า NAND หลายร้อยเท่า (โปรดทราบว่าความเร็วในการอ่านของ NAND นั้นเร็วกว่าความเร็วในการเขียนและ NAND จะระบุหน่วยความจำในหน้าในขณะที่ DRAM และ XPoint จะระบุหน่วยความจำที่ระดับบิตแต่ละระดับ)
Intel จะเสนอหน่วยความจำในสล็อต DIMM ที่รองรับ DDR4 ในปีหน้าเช่นกัน Crooke กล่าวในขณะที่แผนภาพระบุว่าจะใช้ร่วมกับ DRAM พร้อมหน่วยความจำแบบดั้งเดิมที่ทำหน้าที่เป็นแคชเขียนกลับ พวกเขากล่าวว่าสิ่งนี้สามารถทำงานได้โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงระบบปฏิบัติการหรือแอปพลิเคชัน
Crooke พูดถึงศักยภาพการใช้งานหน่วยความจำนี้ในแอพพลิเคชั่นเช่นบริการทางการเงินการตรวจจับการฉ้อโกงการโฆษณาออนไลน์และการวิจัยทางวิทยาศาสตร์เช่นฟังก์ชั่นการคำนวณ - มันเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการจัดการกับชุดข้อมูลขนาดใหญ่ แต่เขาบอกว่ามันจะเป็นการดีสำหรับเกมที่ดื่มด่ำและไม่สะดุด
ยังมีคำถามเปิดอยู่มากมายเนื่องจากยังไม่ได้ส่งมอบผลิตภัณฑ์ดังนั้นเราจึงไม่ทราบราคาจริงคุณสมบัติหรือรุ่นเฉพาะ เขาทำให้เห็นได้ชัดว่า Intel ตั้งใจจะขายหน่วยความจำเฉพาะในส่วนของโมดูลเฉพาะไม่ใช่ส่วนประกอบหน่วยความจำแบบดิบ (ไมครอนซึ่งจะขายผลิตภัณฑ์ตามวัสดุยังไม่ได้ประกาศเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์เฉพาะ)
สมมติว่าราคามีความสมเหตุสมผลและเทคโนโลยียังคงดำเนินต่อไปฉันสามารถเห็นการใช้งานครั้งใหญ่สำหรับเทคโนโลยีที่เหมาะสมระหว่าง DRAM และ NAND ไม่น่าที่จะแทนที่อย่างใดอย่างหนึ่ง - DRAM ควรจะยังคงเร็วกว่าและ 3D NAND น่าจะยังคงมีราคาถูกกว่าในบางครั้ง - แต่มันอาจกลายเป็นส่วนสำคัญของสถาปัตยกรรมระบบในอนาคต
