3D XPoint
| памяти компьютера и хранения данных компьютера Типы |
|---|
| Неустойчивый |
| Энергонезависимый |
3D XPoint (произносится как «трехмерная точка пересечения» ) — это прекращенная технология энергонезависимой памяти (NVM), разработанная совместно Intel и Micron Technology . Он был анонсирован в июле 2015 года и был доступен на открытом рынке под торговой маркой Optane (Intel) с апреля 2017 года по июль 2022 года. [1] Хранение битов основано на изменении объемного сопротивления в сочетании со стекируемым межсеточным массивом доступа к данным. [2] [3] Первоначальные цены ниже, чем у динамической памяти с произвольным доступом (DRAM), но выше, чем у флэш-памяти . [4]
Будучи энергонезависимой памятью, 3D XPoint имеет ряд особенностей, отличающих ее от другой доступной в настоящее время оперативной памяти и NVRAM . Хотя первые поколения 3D XPoint не были особенно большими и быстрыми, 3D XPoint использовался для создания одних из самых быстрых [5] SSD-накопители, доступные с 2019 года, с небольшой задержкой записи . Поскольку память по своей природе быстрая и имеет побайтовую адресацию, такие методы, как чтение-изменение-запись и кэширование, используемые для улучшения традиционных твердотельных накопителей, не нужны для достижения высокой производительности. Кроме того, такие чипсеты, как Cascade Lake, имеют встроенную поддержку 3D XPoint. [ нужна ссылка ] которые позволяют использовать его в качестве диска для кэширования или ускорения, а также он достаточно быстр, чтобы его можно было использовать в качестве энергонезависимого ОЗУ (NVRAM) или постоянной памяти в пакете DIMM .
История [ править ]
Развитие [ править ]
Разработка 3D XPoint началась примерно в 2012 году. [6] Ранее Intel и Micron разработали другие технологии энергонезависимой памяти с фазовым переходом (PCM); [примечание 1] Марк Дуркан из Micron сказал, что архитектура 3D XPoint отличается от предыдущих предложений PCM и использует халькогенидные материалы как для селекторных, так и для запоминающих частей ячейки памяти, которые работают быстрее и стабильнее, чем традиционные материалы PCM, такие как GST . [8] Но сегодня его считают подмножеством ReRAM . [9]
Заявлено, что 3D XPoint использует электрическое сопротивление и имеет побитовую адресацию. [10] сходство с резистивной оперативной памятью, разрабатываемой Crossbar Inc. , но 3D XPoint использует другую физику хранения. Было отмечено [6] В частности, транзисторы заменены пороговыми переключателями в качестве селекторов в ячейках памяти. [11] Разработчики 3D XPoint указывают, что он основан на изменении сопротивления сыпучего материала. [2] Генеральный директор Intel Брайан Кржанич ответил на продолжающиеся вопросы о материале XPoint, что переключение основано на «объемных свойствах материала». [3] Intel заявила, что 3D XPoint не использует технологию изменения фазы или мемристор . [12] хотя это оспаривается независимыми рецензентами. [13]
3D XPoint была наиболее широко производимой автономной памятью, основанной не на зарядном накопителе, тогда как другие альтернативные запоминающие устройства, такие как ReRAM или магниторезистивное ОЗУ , до сих пор широко разрабатывались только на встроенных платформах. [14]
Первоначальное производство [ править ]
В середине 2015 года Intel анонсировала бренд Optane для продуктов хранения данных на основе технологии 3D XPoint. [15] Micron (используя бренд QuantX ) оценила, что память будет продаваться примерно за половину цены динамической памяти с произвольным доступом (DRAM), но в четыре-пять раз дороже флэш-памяти . [16] Первоначально завод по производству пластин в Лехи, штат Юта , которым управляет IM Flash Technologies LLC (совместное предприятие Intel-Micron), в 2015 году производил небольшое количество 128-гигабитных чипов. Они объединяют две 64-гигабитные платы. [6] [17] В начале 2016 года ожидалось, что массовое производство чипов произойдет через 12–18 месяцев. [18]
В начале 2016 года IM Flash объявила, что первое поколение твердотельных накопителей достигнет пропускной способности 95 000 операций ввода-вывода в секунду с задержкой 9 микросекунд. [18] Эта низкая задержка значительно увеличивает количество операций ввода-вывода в секунду при небольшой глубине очереди для случайных операций. На форуме разработчиков Intel 2016 компания Intel продемонстрировала платы для разработки PCI Express (PCIe) емкостью 140 ГБ, показавшие улучшение в 2,4–3 раза в тестах по сравнению с флэш -накопителями PCIe NAND (SSD). [19] 19 марта 2017 года Intel анонсировала свой первый продукт: карту PCIe, доступную во второй половине 2017 года. [20] [21]
Прием [ править ]
Несмотря на первоначальный вялый прием при первом выпуске, 3D XPoint – особенно в виде линейки Intel Optane – получил высокую оценку и широко рекомендовался для задач, где его специфические функции имеют значение, причем такие обозреватели, как Storage Review, в августе 2018 года пришли к выводу, что для рабочих нагрузок с низкой задержкой, 3D XPoint постоянно производил 500 000 операций ввода- вывода в секунду при 4 КБ как для чтения, так и для записи с задержками 3–15 микросекунд , и что в настоящее время «нет ничего, что могло бы приблизиться к этому», [22] в то время как Tom's Hardware описал Optane 900p в декабре 2017 года как «мифическое существо», которое нужно увидеть, чтобы поверить, и которое удвоило скорость лучших предыдущих потребительских устройств. [23] В 2017 году компания ServeTheHome пришла к выводу, что в тестах на чтение, запись и смешанные тесты твердотельные накопители Optane стабильно примерно в 2,5 раза быстрее лучших твердотельных накопителей Intel для центров обработки данных, которые им предшествовали, — P3700 NVMe. [24] AnandTech отметила, что потребительские твердотельные накопители на базе Optane по производительности были аналогичны лучшим твердотельным накопителям без 3D-XPoint для передачи больших объемов данных, причем оба были «потрясены» высокой производительностью передачи корпоративных твердотельных накопителей Optane. [25]
Продажа фабрики Lehi и деятельности прекращение ее
16 марта 2021 года Micron объявила, что прекратит разработку 3D XPoint для разработки продуктов на базе Compute Express Link (CXL) из-за отсутствия спроса. [26] [27] Фабрика в Лехи так и не была использована полностью и была продана компании Texas Instruments за 900 миллионов долларов США. [28]
Тогда Intel ответила, что это не повлияет на ее способность поставлять продукты Intel Optane. [29] Однако Intel уже прекратила выпуск потребительской линейки продуктов Optane в январе 2021 года. [30] . В июле 2022 года Intel объявила о закрытии подразделения Optane, фактически прекратив разработку 3D XPoint. [31] [32]
Совместимость [ править ]
Интел [ править ]
Intel различает «память Intel Optane» и «твердотельные накопители Intel Optane». В качестве компонента памяти Optane требует поддержки определенного набора микросхем и процессора. [33] Как обычный твердотельный накопитель, Optane широко совместим с очень широким спектром систем, и его основные требования во многом аналогичны любому другому твердотельному накопителю — возможность подключения к аппаратному обеспечению, операционной системе, BIOS/UEFI и поддержке драйверов для NVMe, а также адекватная поддержка. охлаждение. [34]
- В качестве стандартного твердотельного накопителя NVMe-PCIe : устройства Optane можно использовать в качестве элемента хранения обычного твердотельного накопителя (SSD), обычно в M.2 формате карты , формате NVMe PCI Express или U.2 автономном формате . Когда Optane используется в качестве обычного SSD (в любом из этих форматов), требования к его совместимости такие же, как и для любого традиционного SSD. Поэтому совместимость зависит только от того, может ли оборудование , операционная система и драйверы поддерживать NVMe и аналогичные твердотельные накопители. Таким образом, твердотельные накопители Optane совместимы с широким спектром старых и новых наборов микросхем и процессоров (включая наборы микросхем и процессоры сторонних производителей).
- В качестве памяти или встроенного устройства ускорения : устройства Optane также можно использовать в качестве NVDIMM (энергонезависимой основной памяти) или для определенных видов кэширования или ускорения, но в отличие от общих ролей SSD для этого требуется более новое оборудование, поскольку набор микросхем и материнская плата должен быть разработан специально для работы с Optane в этих ролях.
Микрон [ править ]
Micron предложила NVMe AIC (QuantX X100 твердотельные накопители [35] ), который поддерживал совместимость с системами с поддержкой NVMe. Встроенная поддержка в качестве устройства ускорения не поддерживается (хотя можно использовать многоуровневое хранилище). [36]
См. также [ править ]
Примечания [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ «Intel выпускает твердотельные накопители Optane Memory M.2 с кэшем для потребительского рынка» . АнандТех . 27 марта 2017 года . Проверено 13 ноября 2017 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Кларк, Питер (28 июля 2015 г.), «Intel и Micron запускают ReRAM с массовым переключением» , EE Times ,
«Механизм переключения осуществляется за счет изменения сопротивления сыпучего материала», — вот и все, что Intel добавила в ответ на присланные вопросы. по электронной почте.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Меррик, Рик, «Кржанич из Intel: вопросы и ответы генерального директора IDF» , EE Times , стр. 2
- ^ Евангельо, Джейсон (28 июля 2015 г.). «Intel и Micron совместно представляют революционную, меняющую правила игры 3D-память XPoint, в 1000 раз быстрее NAND» . Горячее оборудование . Архивировано из оригинала 15 августа 2016 года . Проверено 21 января 2016 г.
Роб Крук из Intel объяснил: «Вы можете расположить стоимость где-то между NAND и DRAM».
- ^ «Обзор твердотельного накопителя Intel Optane P5800X» . 6 апреля 2021 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с Кларк, Питер (28 июля 2015 г.), «Intel и Micron запускают ReRAM с массовой коммутацией» , EE Times
- ^ МакГрат, Дилан (28 октября 2009 г.), «Intel и Numonyx заявляют о важной вехе в памяти с фазовым изменением» , EE Times
- ^ Кларк, Питер (31 июля 2015 г.), «Патентный поиск поддерживает просмотр 3D XPoint на основе фазового изменения» , EE Times
- ^ «Партнерство внедряет ReRAM в твердотельные накопители» . ЭЭ Таймс . 27 сентября 2017 г.
- ^ Грушка, Джоэл (29 июля 2015 г.). «Intel и Micron представляют Xpoint, новую архитектуру памяти, которая может превзойти DDR4 и NAND» . ЭкстримТех .
- ^ https://www.linkedin.com/pulse/can-threshold-switches-replace-transistors-memory-cell-frederick-chen также на https://semiwiki.com/semiconductor-manufacturers/286317-can-threshold- переключатели-заменяют-транзисторы-в-ячейке-памяти/
- ^ Меллор, Крис (28 июля 2015 г.). «Всего в ТЫСЯЧУ РАЗ ЛУЧШЕ, чем FLASH! Intel, потрясающее заявление Micron» . Регистр .
Представитель Intel категорически отрицал, что это был процесс памяти с фазовым изменением или мемристорная технология. Крутящий момент передачи вращения также был отклонен.
- ^ Мальвентано, Аллин (2 июня 2017 г.). «Как работает память с фазовым изменением 3D XPoint» . Перспектива ПК . Проверено 8 июня 2017 г.
- ^ ЛаПедус, Марк (16 августа 2018 г.). «Усиление памяти следующего поколения» . Полупроводниковая техника .
- ^ Смит, Райан (18 августа 2015 г.), «Intel объявляет о выпуске бренда Optane Storage для продуктов 3D XPoint» , AnandTech
- ^ Мериан, Лукас (9 августа 2016 г.). «Micron раскрывает маркетинговые подробности о памяти 3D XPoint QuantX: Intel и Micron, возможно, допустили ошибку, анонсировав 3D XPoint год назад» . Компьютерный мир . Проверено 31 марта 2017 г.
- ^ Смит, Райан (18 августа 2015 г.), «Intel объявляет о выпуске бренда Optane Storage для продуктов 3D XPoint» , Anandtech ,
продукты будут доступны в 2016 году как в стандартном форм-факторе SSD (PCIe) для всего, от ультрабуков до серверов, так и в формате DIMM. форм-фактор для систем Xeon для еще большей пропускной способности и снижения задержек. Как и ожидалось, Intel будет предоставлять контроллеры хранения данных, оптимизированные для памяти 3D XPoint.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Меррик, Рик (14 января 2016 г.), «3D XPoint выходит в свет» , EE Times
- ^ Катресс, Ян (26 августа 2016 г.). «Твердотельный накопитель Intel Optane 3D Xpoint PCIe емкостью 140 ГБ замечен на выставке IDF» . Анандтех . Проверено 26 августа 2016 г.
- ^ Брайт, Питер (19 марта 2017 г.). «Первый твердотельный накопитель Intel Optane: 375 ГБ, который также можно использовать в качестве оперативной памяти» . Арс Техника . Проверено 31 марта 2017 г.
- ^ Фигас, Джон (19 марта 2017 г.). «Первый сверхбыстрый 3D-накопитель Intel предназначен для серверов» . En Гаджет . Проверено 31 марта 2017 г.
- ^ «Обзор твердотельного накопителя Intel Optane DC P4800X» . Обзор хранилища . 31 июля 2018 года . Проверено 15 апреля 2019 г.
- ^ «Тестирование производительности твердотельного накопителя Intel Optane 900P 256 ГБ» . Аппаратное обеспечение Тома . 4 декабря 2017 года . Проверено 15 апреля 2019 г.
- ^ Робинсон, Клифф (24 апреля 2017 г.). «Intel Optane: практические тесты и результаты испытаний в реальных условиях» . Служить дому . Проверено 15 апреля 2019 г.
- ^ Таллис, Билли. «Предварительный обзор Intel Optane Memory (SSD): 32 ГБ кэширования Kaby Lake» . Анандтех . Проверено 15 апреля 2019 г.
- ^ «В этом году Micron прекратит производство памяти 3D XPoint» .
- ^ Micron прекращает поддержку 3D XPoint
- ^ Таллис, Билли. «Micron отказывается от технологии памяти 3D XPoint» . www.anandtech.com .
- ^ обновлено, последнее Пол Алкорн (16 марта 2021 г.). «Micron продаст фабрику памяти 3D XPoint и прекратит дальнейшую разработку (обновлено)» . Аппаратное обеспечение Тома .
- ^ «Intel тихо убивает свои потрясающие твердотельные накопители Optane для настольных ПК» . ПКМир . 19 января 2021 г. . Проверено 15 февраля 2021 г.
- ^ «Intel свернула бизнес с Optane Memory: технология хранения данных 3D XPoint подходит к концу» .
- ^ Почему Intel закрыла свой бизнес по производству памяти Optane , The Register, 22 июля 2022 г.
- ^ «Память Intel Optane: основные требования перед покупкой» . Интел . Проверено 15 апреля 2019 г.
- ^ «Системные требования для накопителя Intel Optane SSD серии 900P» . Интел . Проверено 15 апреля 2019 г.
- ^ «Представлен SSD-накопитель Micron X100 NVMe (3D XPoint) | StorageReview.com — Обзоры систем хранения данных» . www.storagereview.com . 24.10.2019. Архивировано из оригинала 18 декабря 2019 г. Проверено 18 декабря 2019 г.
- ^ «Х100» . www.micron.com . Архивировано из оригинала 24 июля 2020 г. Проверено 18 декабря 2019 г.
Внешние ссылки [ править ]
- «Интернет-трансляция Intel Micron» , YouTube , 44 минуты