Η Intel Corporation και η Micron Technology, Inc. αποκάλυψαν σήμερα την τεχνολογία 3D XPoint™, έναν τύπο μη πτητικής μνήμης, ο οποίος προβλέπεται ότι θα επιφέρει μια επανάσταση σε κάθε συσκευή, εφαρμογή ή υπηρεσία, η οποία επωφελείται από την ταχεία πρόσβαση σε μεγάλους όγκους δεδομένων. Η τεχνολογία 3D Xpoint, η οποία βρίσκεται τώρα σε παραγωγή, αποτελεί ένα μεγάλο επίτευγμα στην τεχνολογία κατασκευής μνήμης, αλλά και την πρώτη νέα κατηγορία μνήμης, από τότε που εμφανίστηκε η μνήμη NAND flash, το 1989.

H εκρηκτική αύξηση των συνδεδεμένων συσκευών και των ψηφιακών υπηρεσιών, παράγει τεράστιους όγκους νέων δεδομένων. Με στόχο όλα αυτά τα δεδομένα να καταστούν χρήσιμα, πρέπει να αποθηκευτούν και να τύχουν επεξεργασίας ταχύτατα, προβάλλοντας νέες προκλήσεις στους παρόχους υπηρεσιών και τους κατασκευαστές συστημάτων, οι οποίοι πρέπει να εξισορροπήσουν και να κάνουν συμβιβασμούς ανάμεσα σε κόστος, ισχύ και απόδοση, καθώς σχεδιάζουν λύσεις μνήμης και αποθήκευσης. Η τεχνολογία 3D Xpoint συνδυάζει την απόδοση, πυκνότητα, ισχύ, σταθερότητα και πλεονεκτήματα κόστους όλων των διαθέσιμων τύπων μνήμης, που υπάρχουν στην αγορά σήμερα. Η νέα τεχνολογία είναι 1.000 φορές ταχύτερη και χαρακτηρίζεται από 1.000 φορές μεγαλύτερη αντοχή3 από τη μνήμη NAND, ενώ είναι και 10 φορές πυκνότερη από τη συμβατική μνήμη.

«Επί δεκαετίες, η βιομηχανία αναζητά νέους τρόπους μείωσης του χρόνου καθυστέρησης μεταξύ του επεξεργαστή και των δεδομένων, με στόχο την πολύ ταχύτερη ανάλυσή τους,» δήλωσε σχετικά ο Rob Crooke, senior vice president and general manager – Intel Non-Volatile Memory Solutions Group. «Αυτός ο νέος τύπος μη πτητικής μνήμης επιτυγχάνει αυτόν τον στόχο και φέρνει στο προσκήνιο πρωτοφανή επίπεδα απόδοσης στις λύσεις μνήμης και αποθήκευσης.»

Καθώς ο ψηφιακός κόσμος αναπτύσσεται ταχύτατα – από 4,4 zettabytes ψηφιακών δεδομένων που δημιουργήθηκαν το 2013, σε 44 zettabytes, όπως αναμένεται, μέχρι το 20204 – η τεχνολογία 3D Xpoint είναι σε θέση να μετατρέψει αυτή την αχανή ποσότητα δεδομένων σε πολύτιμη πληροφορία, μέσα σε χρόνο ελάχιστων nanoseconds. Για παράδειγμα, οι έμποροι λιανικής θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν την τεχνολογία 3D Xpoint, για να αποκαλύπτουν πολύ γρήγορα περιπτώσεις απάτης στις οικονομικές συναλλαγές. Ομοίως, οι ερευνητές του κλάδου της υγείας θα μπορούσαν να επεξεργαστούν και να αναλύσουν μεγαλύτερους όγκους δεδομένων σε πραγματικό χρόνο, επιταχύνοντας, έτσι, περίπλοκες εργασίες, όπως τη γενετική ανάλυση και την παρακολούθηση νοσημάτων.

Τα οφέλη από την απόδοση της τεχνολογίας 3D Xpoint, θα μπορούσαν κάλλιστα να αναβαθμίσουν και την εμπειρία χρήσης των PCs, επιτρέποντας στους καταναλωτές να απολαμβάνουν ταχύτερα διαδραστικά κοινωνικά δίκτυα και εφαρμογές συνεργατικότητας, όπως και περισσότερο ρεαλιστικές ψυχαγωγικές εμπειρίες. Η σταθερή φύση της τεχνολογίας, την καθιστά ιδανική για μια πλειάδα αποθηκευτικών εφαρμογών χαμηλής καθυστέρησης (low-latency), δεδομένου ότι η πληροφορία δεν χάνεται, όταν η συσκευή απενεργοποιείται.

Νέα αρχιτεκτονική επαναστατικής τεχνολογίας μνήμης

Αποτέλεσμα μιας ολόκληρης δεκαετίας ερευνών και ανάπτυξης, η τεχνολογία 3D Xpoint δημιουργήθηκε εξαρχής, ώστε να αντιμετωπίσει την ανάγκη για σταθερή, υψηλής απόδοσης, μεγάλης αντοχής και υψηλής χωρητικότητας αποθήκευση και μνήμη, σε προσιτά επίπεδα κόστους. Εγκαινιάζει έναν νέο τύπο μη πτητικής μνήμης, ο οποίος μειώνει σημαντικά τις καθυστερήσεις, επιτρέποντας την αποθήκευση πολύ μεγαλύτερης ποσότητας δεδομένων κοντά στον επεξεργαστή και την προσπέλασή τους με ταχύτητες, μέχρι πρότινος ανέφικτες σε αποθηκευτικά μέσα τέτοιου τύπου.

Η καινοτόμος αρχιτεκτονική «διασταύρωσης» (cross-point), χωρίς χρήση τρανζίστορ, δημιουργεί ένα τρισδιάστατο πλέγμα, εντός του οποίου η μνήμη τοποθετείται σε κυψελίδες, στα σημεία που διασταυρώνονται οι γραμμές των words και των bits, επιτρέποντας έτσι στις κυψελίδες να διευθυνσιοδοτούνται ανεξάρτητα. Αυτή η τεχνική έχει ως αποτέλεσμα τη δυνατότητα εγγραφής και ανάγνωσης των δεδομένων σε μικρότερα μεγέθη, επιτρέποντας, τελικά, ταχύτερη και πιο αποδοτική διαδικασία εγγραφής/ανάγνωσης.

Περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με την τεχνολογία 3D Xpoint:

 

  • Δομή Διασταύρωσης Συστοιχίας (Cross Point Array Structure) – Κάθετοι αγωγοί συνδέουν 128 δισεκατομμύρια, πυκνά δομημένες, κυψελίδες μνήμης. Κάθε στοιχείο (κυψελίδα) μνήμης, διατηρεί αποθηκευμένο ένα μοναδικό bit πληροφορίας. Αυτή η συμπαγής δομή έχει ως αποτέλεσμα υψηλή απόδοση και υψηλής πυκνότητας bits.
  • Επάλληλη τοποθέτηση στοίβας (Stackable) – Παράλληλα με την πυκνή διασταυρωμένη διευθέτηση της συστοιχίας, οι κυψελίδες μνήμης τοποθετούνται σε παράλληλα επίπεδα. Η αρχική τεχνολογία αποθηκεύει 128Gb ανά die, σε δύο επίπεδα μνήμης. Οι μελλοντικές γενιές αυτής της τεχνολογίας, θα είναι σε θέση να αυξήσουν τον αριθμό των επιπέδων μνήμης, σε συνδυασμό με τη βηματική κλιμάκωση και πρόοδο της τεχνολογίας κατασκευής, με αποτέλεσμα την περαιτέρω βελτίωση των δυνατοτήτων αποθήκευσης του συστήματος.
  • Επιλογέας (Selector) – Η πρόσβαση, ανάγνωση και εγγραφή στις κυψελίδες της μνήμης γίνεται με την αυξομείωση της τάσης, η οποία εφαρμόζεται  σε κάθε επιλογέα. Με αυτή τη μέθοδο αναιρείται η ανάγκη ύπαρξης τρανζίστορ, αυξάνεται η χωρητικότητα και μειώνεται το κόστος.
  • Κυψελίδα Ταχείας Εναλλαγής (Fast Switching Cell) – Χρησιμοποιώντας κυψελίδα μικρού μεγέθους και επιλογέα ταχείας εναλλαγής, συστοιχία διασταύρωσης χαμηλής καθυστέρησης και αλγόριθμο ταχείας εγγραφής, η κυψελίδα είναι σε θέση να εναλλάσσει καταστάσεις ταχύτερα, σε σχέση με την ήδη υπάρχουσα τεχνολογία μη πτητικής μνήμης.

Δείγματα της τεχνολογίας 3D XPoint θα αποσταλούν σε επιλεγμένους πελάτες, αργότερα εντός του έτους, ενώ η Intel και η Micron θα αναπτύσσουν συγκεκριμένα προϊόντα, βασιζόμενα σε αυτήν την τεχνολογία.

Στοιχεία multimedia:

1)     H διαφορά των επιδόσεων βασίζεται σε σύγκριση μεταξύ της τεχνολογίας 3D xPoint και άλλων τεχνολογιών NAND που βρίσκονται στην αγορά

2)  Η διαφορά της πυκνότητας βασίζεται σε σύγκριση μεταξύ της τεχνολογίας 3D xPoint και άλλων τεχνολογιών DRAM που βρίσκονται στην αγορά

 3) H διαφορά αντοχής βασίζεται σε σύγκριση μεταξύ της τεχνολογίας 3D xPoint και άλλων τεχνολογιών NAND που βρίσκονται στην αγορά

4) http://www.emc.com/leadership/digital-universe/2014iview/executive-summary.htm