Intel, 3d xpoint belleği ve gelecekteki ürünleri detaylandırıyor

Bu yılki Intel Geliştirici Forumu'nda şirket, geleneksel ana bellek ve depolama arasındaki boşluğu doldurarak PC mimarisini gerçekten değiştirme potansiyeline sahip olan ve gelecekteki 3D XPoint belleği hakkında ek teknik detaylar açıkladı.

Birlikte yeni hafızayı yaratan ve bunu Utah Lehi'deki bir ortak girişim tesisinde üretmeyi planlayan Intel ve Micron, 3D XPoint'in NAND flaştan 1.000 kat daha hızlı ve DRAM yoğunluğundan 10 kat daha fazla olduğunu söyledi. Bu nedenle, günümüzün NAND flash belleğine daha hızlı bir alternatif olabilir; bu da çok fazla kapasiteye sahiptir ve nispeten ucuzdur ya da geleneksel DRAM'ın yerine ya da daha hızlı olan ancak sınırlı kapasiteye sahip bir ürün olarak çalışır. IDF'de, bu çözümlerden birinde nasıl çalışabileceği konusunda daha fazla ayrıntıya sahibiz.

Açılışta, Başkan Yardımcısı ve Intel'in Geçici Olmayan Bellek Çözümleri Grubu genel müdür yardımcısı Rob Crooke, Intel’in Optane markası altında 2016’daki yeni hafızayı temel alan veri merkezi ve notebook SSD’leri ile DIMM’leri satmayı planladığını duyurdu. Intel'in şu anki en hızlı SSD'sinin çeşitli görevleri yürüten performansının beş ila yedi katını sağlayan bir Optane SSD'yi gösterdi.

Daha sonra, Intel üst düzey çalışanlarından ve bellek teknolojisi geliştirme direktörlerinden Al Fazio, o ve çok sayıda teknik detay sundu - yine de, verileri yazmak için kullanılan asıl materyal gibi bazı önemli bilgileri sargı altında tutuyorlardı.

Bu seansta Crooke, kalıp başına 128 Gb depolama alanı içerecek olan 3D XPoint hafızasını içerdiğini söyledi. Toplamda, gofretin 5 Terabayt veri tutabildiğini söylediler.

Fazio, gerçek boyutun 5 milyon katı olduğunu söylediği bir bellek modelinin yanında durdu. Yapının nasıl çalıştığını açıklamak için sadece 32 bit bellek depoladığını gösteren bu modeli kullandı.

Oldukça basit bir çapraz nokta yapısına sahip olduğunu söyledi. Bu düzenlemede, dikey kablolar (bazen kelime çizgileri olarak adlandırılır) alt mikroskopik kolonları bağlar ve tek bir bellek hücresi, üst ve alt kablo seçilerek adreslenebilir. Diğer teknolojilerde, olanlar ve sıfırların, DRAM için bir kapasitörde ve NAN için bir "kayan geçit" de elektron hapsolmasıyla gösterildiğini belirtti. Ancak yeni çözümle, bellek (modelde yeşil renkle gösterilmiştir), yığın özelliklerini değiştiren bir malzemedir; yani, yüksek ve düşük dirençleri belirtenleri ve sıfırları gösteren yüz binlerce veya milyonlarca atomunuz vardır. Mesele, bellek hücrelerinin ve seçicinin (modelde sarı renkle gösterilen) bellek hücrelerinin bir transistöre ihtiyaç duyulmadan yazılmasını veya okunmasını sağlayan materyalleri yaratmakta olduğunu söyledi.

Malzemelerin ne olduğunu söylemedi, ancak yüksek ve düşük direnç olanları ve sıfırları göstermek için değişen temel malzeme kavramına sahip olmasına rağmen, sektörde en çok dirençli RAM olarak düşündüğünden farklı olduğunu söyledi. Genellikle, yaklaşık 10 atomdan oluşan filamentler ve hücreler kullanılırken, XPoint, toplu atomları kullanır ve böylece tüm atomlar, üretimi kolaylaştırır.

Fazio, daha fazla katman ekleyebileceğiniz veya üretimi daha küçük boyutlara ölçekleyebileceğiniz için bu konseptin çok ölçeklenebilir olduğunu söyledi. Mevcut 128 Gbit yongalar iki katman kullanıyor ve 20 nm'de üretiliyor. Bir soru-cevap oturumunda, katmanları oluşturma ve bağlama teknolojisinin 3D NAND ile aynı olmadığını ve birden fazla litografi katmanı gerektirdiğini belirtti, bu nedenle belirli bir noktadan sonra katmanlar eklediğinizde maliyetler orantılı olarak artabilir. Ancak 4 katmanlı veya 8 katmanlı yonga oluşturmanın muhtemelen ekonomik olduğunu söyledi ve Crooke üç yıl içinde 16 katman söyleyeceğini söyledi. Ayrıca, NAND flaşında kullanılan MLC'ler gibi çok seviyeli hücreler yaratmanın teknik olarak mümkün olduğunu, ancak NAND ile bunu yapmasının uzun sürdüğünü ve üretim marjları nedeniyle kısa sürede gerçekleşmesinin olası olmadığını söyledi.

Genel olarak, Fazio, NAND'a benzer bir kadansta hafıza kapasitesinin artmasını beklediğimizi, her birkaç yılda iki katına çıkarak Moore'un Hukuk tarzı iyileştirmelerine yaklaşabileceğimizi söyledi.

Crooke, Intel’in, yeni teknolojiyle üretilmiş Optane SSD’leri standart 2, 5 inç (U.2) ve mobil M.2’de (22 mm’ye 30 mm’lik 22 mm) form faktörleriyle satacağını söyledi. Bu, büyük veri kümeleri gerektiren büyük açık dünyalarla sürükleyici oyun oynamaya izin vermek gibi uygulamalarda yararlı olacaktır.

İlk gösteri standart bir saklama kutusunda beş ila yedi kez bir iyileşme gösterse de Fazio, bunun depolama otobüsünün etrafındaki diğer şeylerle sınırlı olduğunu söyledi. Potansiyeli veri yolundan çıkararak ve doğrudan bir veri yoluna takarak potansiyelini "açığa çıkarabileceğinizi" söyledi. Bu nedenle Intel, gelecek yıl NVMe (geçici olmayan bellek ekspres) standardını kullanarak bir sürüm yayınlamayı planlıyor. PCIe'nin Pek çok satıcı şimdi PCI veri yolu üzerinde NAND flaş sunuyor ve XPoint performansının orada daha iyi olacağını söylediler.

Başka bir kullanım, bu belleği doğrudan sistem belleği olarak kullanmak olabilir. Yeni nesil Xeon işlemcisini kullanarak - henüz duyurulmamış, ancak birkaç seansta bahsedilmiş - XPoint'i doğrudan bellek olarak kullanabilmelisiniz, DRAM'nin mevcut maksimum belleğinin dört katı daha düşük bir maliyetle. 3D XPoint, DRAM'den biraz daha yavaş, ancak gecikmenin DRAM'ye oldukça yakın ve NAND'dan yüzlerce kez daha hızlı olan çift basamaklı nanosaniye cinsinden ölçüldüğünü söylediler. (NAND okuma hızlarının yazma hızlarından çok daha hızlı olduğunu ve NAND'ın sayfalardaki belleği hedeflediğini, DRAM ve XPoint belleğin ayrı bir bit seviyesinde olduğunu unutmayın.)

Intel, gelecek yıl DDR4 özellikli DIMM yuvalarında da bellek sunacağını belirten Crooke, bir diyagramın DRAM ile birlikte kullanılacağını ve geleneksel belleğin geri yazma önbelleği olarak kullanıldığını belirtti. Bunun işletim sisteminde veya uygulamada hiçbir değişiklik olmadan çalışabileceğini söylediler.

Crooke, bu belleğin finansal hizmetler, sahtekarlık tespiti, çevrimiçi reklamcılık ve bilgisayarlı genomik gibi bilimsel araştırmalar gibi uygulamalarda potansiyel kullanımı hakkında konuştu; çünkü büyük rasgele veri erişimi sağlayan, büyük veri kümeleriyle başa çıkmak için özellikle iyi. Ancak, etkileyici, kesintisiz bir oyun için de harika olacağını söyledi.

Ürün teslim edilmediğinden hala çok fazla açık soru var, bu yüzden henüz gerçek fiyatlandırmayı, özellikleri veya belirli modelleri bilmiyoruz. Intel'in belleği, ham bellek bileşenleri olarak değil, yalnızca belirli modüllerin bir parçası olarak satmayı planladığını açıkça belirtti. (Malzemeye dayalı ürün de satacak olan Micron, belirli ürünler hakkında henüz herhangi bir açıklamada bulunmadı.)

Fiyatın makul olduğunu ve teknolojinin gelişmeye devam ettiğini varsayarsak, DRAM ile NAND arasında yer alan bir teknoloji için büyük bir kullanım görebiliyorum. Her ikisinin de değiştirilmesi pek olası değildir - DRAM daha hızlı kalmalı ve 3D NAND büyük olasılıkla bir süre daha ucuz kalacaktır - ancak ileride sistem mimarisinin çok önemli bir parçası haline gelebilir.