فيديو: Память Intel Optane. Есть ли смысл? (شهر نوفمبر 2024)
في منتدى Intel Developer لهذا العام ، كشفت الشركة عن تفاصيل تقنية إضافية حول ذاكرة 3D XPoint القادمة ، والتي لديها القدرة على تغيير بنية الكمبيوتر عن طريق سد الفجوة بين الذاكرة الرئيسية التقليدية والتخزين.
قالت كل من Intel و Micron ، اللتان أنشأتا معاً الذاكرة الجديدة وتخططان لإنتاجها في منشأة مشتركة في Lehi ، Utah ، إن 3D XPoint أسرع بـ 1000 مرة من فلاش NAND و 10 أضعاف كثافة DRAM. على هذا النحو ، يمكن أن يكون بديلاً أسرع لذاكرة فلاش NAND اليوم ، والتي لديها الكثير من السعة وغير مكلفة نسبيًا ، أو تعمل كبديل أو مساعد لنظام DRAM التقليدي ، والذي يكون أسرع ولكن له سعة محدودة. في جيش الدفاع الإسرائيلي ، حصلنا على مزيد من التفاصيل حول كيف يمكن أن تعمل في أي من هذه الحلول.
خلال الكلمة الرئيسية ، أعلن روب كروك ، نائب الرئيس الأول والمدير العام لمجموعة حلول الذاكرة غير المتطايرة من إنتل ، أن إنتل تخطط لبيع مركز البيانات ومحركات أقراص الحالة الصلبة المحمولة بالإضافة إلى DIMMs بناءً على الذاكرة الجديدة في عام 2016 تحت اسم العلامة التجارية Optane. لقد أظهر Optane SSD الذي يوفر أداء من خمسة إلى سبعة أضعاف أداء أسرع SSD حالي من Intel يشغل مجموعة متنوعة من المهام.
في وقت لاحق ، قدم هو و Al Fazio ، وهو زميل أقدم في Intel ومدير تطوير تقنية الذاكرة ، الكثير من التفاصيل الفنية - على الرغم من أنهما لا يزالان يحتفظان ببعض المعلومات المهمة قيد الالتفاف ، مثل المواد الفعلية المستخدمة لكتابة البيانات.
في تلك الجلسة ، حمل كروك رقاقة قال إنها تحتوي على ذاكرة 3D XPoint ، والتي ستتضمن 128 جيجا بايت من سعة التخزين لكل يموت. في المجموع ، قالوا إن الرقاقة الكاملة يمكن أن تحتوي على 5 تيرابايت من البيانات.
وقفت فازيو بجانب نموذج للذاكرة ، قال إنه كان بحجم خمسة ملايين ضعف الحجم الفعلي. استخدم هذا النموذج ، الذي أظهر تخزين 32 بت فقط من الذاكرة ، لشرح كيفية عمل الهيكل.
وقال انه يحتوي على بنية نقطة عبور بسيطة جدا. في هذا الترتيب ، تربط الأسلاك العمودية (تسمى أحيانًا أسطر الكلمات) أعمدة دون مجهرية ، ويمكن معالجة خلية ذاكرة فردية عن طريق اختيار السلك العلوي والسفلي. وأشار إلى أنه في التقنيات الأخرى ، تتم الإشارة إلى الأصفار والأصفار من خلال محاصرة الإلكترونات - في مكثف DRAM وفي "بوابة عائمة" للشبكة NAN. ولكن مع الحل الجديد ، فإن الذاكرة (المشار إليها باللون الأخضر في النموذج) هي مادة تغير خصائصها السائبة - مما يعني أن لديك مئات الآلاف أو ملايين الذرات تتحرك بين مقاومة عالية ومنخفضة تشير إلى الذرات والأصفار. وقال إن المشكلة تكمن في إنشاء مواد لتخزين الذاكرة وللمتحدد (المشار إليه باللون الأصفر في النموذج) والتي تمكن خلايا الذاكرة من الكتابة أو القراءة دون الحاجة إلى ترانزستور.
لم يقل ما كانت هذه المواد ، لكنه قال إنه على الرغم من أن لديها المفهوم الأساسي للمواد التي تتغير بين المقاومة العالية والمنخفضة للإشارة إلى الأصفار والأصفار ، إلا أنها كانت مختلفة عما يعتبره معظم العاملين في الصناعة ذاكرة الوصول العشوائي المقاومة. غالبًا ما تستخدم خيوط وخلايا تحتوي على حوالي 10 ذرات ، بينما يستخدم XPoint خصائص مجمعة بحيث تتغير جميع الذرات ، مما يجعل تصنيعها أسهل.
وقال فازيو إن هذا المفهوم قابل للتوسع للغاية ، حيث يمكنك إضافة المزيد من الطبقات أو توسيع نطاق التصنيع إلى أبعاد أصغر. تستخدم رقائق 128 جيجابت الحالية طبقتين ويتم تصنيعها في 20nm. في جلسة أسئلة وأجوبة ، أشار إلى أن تقنية إنشاء الطبقات وتوصيلها ليست هي نفسها تقنية 3D NAND وتتطلب طبقات متعددة من الطباعة الحجرية ، لذلك قد ترتفع التكاليف بالتناسب مع إضافة طبقات بعد نقطة معينة. لكنه قال إنه من المحتمل اقتصاديًا إنشاء رقائق مكونة من 4 طبقات أو 8 طبقات ، وقال كروك مازحا أنه خلال ثلاث سنوات ، سيقول 16 طبقة. وقال أيضًا إنه من الممكن تقنيًا إنشاء خلايا متعددة المستويات - مثل MLCs المستخدمة في فلاش NAND - لكن الأمر استغرق وقتًا طويلاً للقيام بذلك باستخدام NAND ومن غير المرجح أن يحدث قريبًا بسبب هوامش التصنيع.
بشكل عام ، قال فازيو إن بإمكاننا أن نتوقع زيادة سعة الذاكرة عند حدوث إيقاع مشابه لـ NAND ، حيث تتضاعف كل عامين ، ونقترب من تحسينات على نمط قانون مور.
في عام 2016 ، ستقوم Intel ببيع Optane SSDs المصنّعة بالتكنولوجيا الجديدة بعوامل قياسية بحجم 2.5 بوصة (U.2) والهواتف المحمولة M.2 (22 مم في 30 مم) ، على حد تعبير كروك. قد يكون ذلك مفيدًا في تطبيقات مثل تمكين الألعاب الغامرة بعوالم مفتوحة كبيرة ، والتي تتطلب مجموعات بيانات كبيرة.
في حين أظهرت المظاهرة الأولية تحسنا من خمس إلى سبع مرات على صندوق تخزين قياسي ، قال فازيو إن ذلك كان محدودا بسبب الأشياء الأخرى التي حولها. قال إنه بإمكانك "إطلاق" الإمكانات من خلال إخراجها من حافلة التخزين ووضعها مباشرة على حافلة الذاكرة ، ولهذا السبب تخطط إنتل أيضًا لإصدار إصدار العام المقبل باستخدام معيار NVMe (الذاكرة غير المتطايرة السريعة) في الأعلى من PCIe. يقدم العديد من البائعين الآن NAND flash عبر ناقل PCI ، وقالوا إن أداء XPoint سيكون أفضل بكثير هناك.
قد يكون استخدام آخر لاستخدام هذه الذاكرة مباشرة كذاكرة النظام. باستخدام الجيل الجديد من معالج Xeon - الذي لم يتم الإعلان عنه بعد ، ولكنه مذكور في عدد من الجلسات - يجب أن تكون قادرًا على استخدام XPoint مباشرة كذاكرة مما يسمح بأربعة أضعاف الذاكرة الحالية القصوى للذاكرة DRAM بتكلفة أقل. ثلاثي الأبعاد XPoint أبطأ إلى حد ما من DRAM ، لكنهم قالوا إن الكمون يقاس بالنانو ثانية المكونة من رقمين ، والتي هي قريبة جدًا من DRAM ومئات المرات أسرع من NAND. (لاحظ أن سرعات القراءة NAND أسرع بكثير من سرعات الكتابة ، وأن NAND تعالج الذاكرة في الصفحات ، بينما DRAM و XPoint يعالجان الذاكرة على مستوى بت فردي.)
وقال كروك إن إنتل ستقدم الذاكرة في فتحات DIMM التي تدعم DDR4 في العام المقبل ، في حين أشار مخطط إلى أنه سيتم استخدامها مع DRAM ، حيث تعمل الذاكرة التقليدية كذاكرة تخزين مؤقت للكتابة. قالوا إن هذا يمكن أن يعمل بدون أي تغييرات على نظام التشغيل أو التطبيق.
تحدث كروك عن الاستخدام المحتمل لهذه الذاكرة في تطبيقات مثل الخدمات المالية ، واكتشاف الاحتيال ، والإعلانات عبر الإنترنت ، والبحث العلمي مثل علم الجينوم الحسابي - لأنها مفيدة بشكل خاص للتعامل مع مجموعات البيانات الضخمة ، مما يوفر وصولاً سريعًا إلى البيانات بشكل سريع. لكنه قال إنها ستكون رائعة أيضًا بالنسبة للألعاب المغامرة وغير المنقطعة.
لا يزال هناك الكثير من الأسئلة المفتوحة ، حيث لم يتم تسليم المنتج ، لذلك نحن لا نعرف التسعير الفعلي ، أو المواصفات ، أو نماذج معينة حتى الآن. لقد أوضح أن إنتل تنوي بيع الذاكرة فقط كجزء من وحدات محددة ، وليس كمكونات ذاكرة خام. (لم تقدم Micron ، التي ستبيع أيضًا منتجات بناءً على المادة ، أي إعلانات حول منتجات محددة.)
على افتراض أن السعر كان معقولًا وأن التكنولوجيا مستمرة في التقدم ، أستطيع أن أرى استخدامًا كبيرًا للتكنولوجيا التي تتلاءم بين DRAM و NAND. من غير المحتمل أن يتم استبدال أي منهما - يجب أن يظل DRAM أسرع ، ومن المحتمل أن تظل 3D NAND أرخص لبعض الوقت - لكن قد يصبح جزءًا مهمًا جدًا من تقدم بنية النظم.
