3D XPoint真的要来了

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早上看到一个新闻,说是MacBook要使用Intel基于3D XPoint的SSD,传说中的3D XPoint真的要来了,而且要火了。

苹果在业界的影响力有目共睹。君不见,苹果在其IPhone后面加个”S”或者”Plus”,忽如一夜春风来,”S””Plus”遍地开,国内手机厂商都开始喜欢在其手机牌子后面加上它们,比如什么小米4S,什么vivo Xplay3S,什么荣耀6 Plus,感觉不加个”S”或”Plus”,都不好意思跟人家说是做手机的。

苹果的一举一动,都牵动着国人的心。这不,今天驱动之家网站上就有了这个新闻的中文版:

进去一看这个黑科技,说的就是MacBook要使用Intel的3D XPoint的SSD。六篇文章里有3篇有关苹果的,驱动之家为苹果也真是操碎了心。驱动之家的标题,什么”吓尿了”,什么”碉堡了”,什么”哭晕在厕所”之类的,我已习以为常,不过把3D XPoint说成苹果的黑科技,我就要路见不平一声吼了。

3D XPoint是谁的黑科技?是Intel和Micron的。Intel第一个把3D XPoint产品化,据说今年Intel就要出基于3D XPoint的SSD了。

3D XPoint究竟是什么东西?它是一种非易失性存储介质,和闪存相似,但它具有DRAM级别的访问速度,寿命也比闪存长很多。关于3D XPoint技术细节,Intel和Micron没有公布很多(哈哈,很好地掩饰了蛋蛋的无知),蛋蛋今天只能和大家分享一下有关3D XPoint的一些基本东西。

下面的截图来源于Intel网站。

上图说的是,今天的存储技术就是一个在速度、成本和挥发性三者之间的一个取舍。要数据掉电还能保存,只能选择闪存;要速度特别快,只能选择内存。如果我想数据掉电还不丢失,还想快如内存,这种东西不是没有,ssdfans之前介绍过的NVDIMM就能满足这种需求(http://www.ssdfans.com/?p=736),不过它是闪存和内存的结合体,是系统,不是单一的存储介质。现在的3D XPoint存储介质,集闪存和内存优势于一身:掉电不丢数据,访问快如内存。这绝对是黑科技。

3D XPoint究竟有多快?

上图表明,3D XPoint的读取速度是几十个纳秒,和DRAM是一个数量级的。闪存的读取速度是几十个微秒,而HDD的访问速度是几十个毫秒!因此,我们会经常听到这样的宣传:3D XPoint比闪存快1000倍!其实,我们还可以有更加震撼的宣传:3D XPoint比你的硬盘块100万倍!Intel和Micron好像没有这样说过,可以考虑向它们要宣传费。

在存储密度上,3D XPoint和闪存是一个等级的,比内存具有更高的存储密度,这个具体数值,Intel说是内存8-10倍的存储密度。在寿命上,3D XPoint是闪存的1000倍。

Intel向我们展示了3D XPoint的逻辑示意图,看起来像世博会中国馆。一层又一层叠加上去,3D XPoint中的3D就是这样来的。通过叠加的方式,能显著提升存储密度。跟3D闪存一个概念。不过,3D XPoint和闪存的工作原理有着本质区别。闪存是通过往浮栅极注入不同数量的电子来区别0和1,而3D XPoint则是一项以电阻为基础的存储技术成果,通过改变电阻水平来区分0和1。具体工作原理,我也不知道,不能在这瞎说,不过可以看看别人是怎么说的:

“3D XPoint的结构非常简单。它由选择器与内存单元共同构成,二者则存在于字线与位线之间(因此才会以’交叉点’来定名)。在字线与位线之间提供特定电压会激活单一选择器,并使得存储单元进行写入(即内存单元材料发生大量属性变化)或者读取(允许检查该存储单元处于低电阻还是高电阻状态)。我猜测,写入操作要求具备较读取更高的电压,因为如果实际情况相反,那么3D XPoint就会面临着上在读取存储单元时触发大量材料变化(即写入操作)的风险。英特尔与美光双方并没有透露内部读取/写入的具体电压数值,不过根据我们得到的消息,其电压值应该低于NAND——后者需要利用约20伏电压来编写/擦除以创建出足够通过绝缘体的电场电子隧道。而这种较低的电压要求自然也能够使得3D XPoint拥有比DRAM以及NAND更低的运行功耗。”

原文出自【比特网】,转载请保留原文链接:http://storage.chinabyte.com/484/13500984.shtml

3D XPoint在访问方式上,和内存是一样的,可以实现比特级别的访问。我们知道,闪存是按照页(Page)进行读写访问的,并且要求在写之前擦除整个块(Block)。据说3D XPoint不需要写之前擦除的。对基于3D XPoint的SSD来说,这是好事,因为不要垃圾回收,跟HDD一样,可以覆盖写。

3D XPoint这种集闪存和内存特点(优势)于一身的东西,势必改变计算机存储架构:现在我们还分内存和硬盘,以后恐怕两者要合二为一了。

在2015年的IDF会议上,Intel阐述了3D XPoint在未来存储等级中的应用。

 

从89年闪存出现后,几十年来,存储介质一直没有重大突破。3D XPoint的出现,绝对是革命性的东西。

现在有苹果的推波助澜,相信基于3D XPoint的产品很快就会来到我们身边。银子,你准备好了吗?

 

 

MacBook要使用3D XPoint的新闻链接:

http://www.computerworld.com/article/3042557/data-storage/intel-is-lining-up-super-fast-optane-ssd-tech-for-macbooks.html

 

注:以上图片基本来自Intel网站。在找资料的过程中,发现一篇关于3D XPoint的文章,对3D XPoint做了全面解析,有兴趣可以看看:

http://storage.chinabyte.com/484/13500984.shtml

原来这篇文章也是国内网友翻译的,找到这篇文章的英文原文:

http://www.anandtech.com/show/9470/intel-and-micron-announce-3d-xpoint-nonvolatile-memory-technology-1000x-higher-performance-endurance-than-nand

 

 

 

 

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