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英特爾和鎂光本周聯(lián)合發(fā)布了全新類別的存儲形式，比NAND閃存快一千倍，比NAND閃存耐用性高一千倍!繼3D NAND以來，又一個閃存介質的創(chuàng)新。

一千倍的耐用性意味著一百萬次的讀寫次數(shù)，新存儲介質在壽命上有重大突破。

現(xiàn)在用的NAND閃存讀寫次數(shù)在3000~10000次之間。雖然可以通過讀寫均衡和錯誤修正軟件來提升壽命，但還遠遠達不到10000次。

英特爾，鎂光

3D XPoint技術之前的架構(Corss-point)舍棄了原來位存儲晶體管(bit-storing transistors)，采用柵狀電線(a latticework of wires)電阻來表示0和1。

而3D XPoint架構其實是一種大容量存儲技術，雖然比DRAM要慢，但它比DRAM要便宜，比NAND要快，但是比NAND要貴，最重要的是它是非易失性的。所以，斷電之后數(shù)據不丟失。

三星和鎂光都很激動，表示這是二十五年來開創(chuàng)的第一個新的存儲類別。3D XPoint介于DRAM和NAND閃存之間，未來很有可能在企業(yè)級數(shù)據中心甚至消費級產品中引起變革。

神秘的材料

雖然宣布正在準備大規(guī)模生產，但鎂光和英特爾都拒絕透露技術細節(jié)。

不說用的什么材料，不公布性能參數(shù)，只是表示很快就有樣品亮出，雙方還都表示2016年才會正式推出這一產品。

鎂光的流程整合總監(jiān)Russ Meyer表示，3D XPoint將會比DRAM慢五到八倍。這意味著它不可能改變內存計算那種應用場景。

3D XPoint跟常規(guī)的2D平面NAND的容量差不多，但比DRAM的密度高出十倍。意味著鎂光和英特爾的閃存產品的密度上將保持優(yōu)勢。

并不是完全全新的技術

3D XPoint也不是完全全新的技術，之前的cross-point架構舍棄了原來位存儲晶體管(bit-storing transistors)，采用柵狀電線(a latticework of wires)電阻來表示0和1。

Cross point架構采用基于ReRAM(或RRAM)的憶阻器概念(memory resistor concept)，也可叫作應用憶阻器(memristor)。電阻式存儲(Resistive memories)已經在過去的幾年中投入了生產。

SanDisk

上圖是閃迪在2008年展示的cross-point技術，說明這一技術多年前就有了。

傳統(tǒng)的NAND閃存用晶體管來存儲數(shù)據，XPoint和ReRAM的cell改變了他們的物理特性，通過改變電阻特性來表示數(shù)據。當處于高電阻狀態(tài)時，電不能輕易通過，cell表示0，當處于低電阻時，cell表示1。

相變存儲(phase-change memory)也是cross-point的一類，這也是多年前就開始開發(fā)的技術了。

2008年，通知和閃迪宣布正在研究cross point存儲RAM芯片。2013年，兩家公司在國際固態(tài)電路研討會上證明了這一技術。

2011年，IBM宣布已經生產出了相變存儲芯片，它存儲的數(shù)據量比NAND閃存高一百倍，而且讀寫次數(shù)達500萬次。

英特爾和它的合作伙伴Numonyx也在2009年宣布了在相變存儲上的一次突破。

2013年，一家名為Crossbar的初創(chuàng)公司推出了郵票大小的ReRAM產品原型，它可以存儲1TB數(shù)據，該產品預計將于今年大規(guī)模生產。

也有人表示，雖然這不完全是相變存儲，但是也涉及到了部分相變存儲的內容。

有什么不同

3D XPoint采用了獨特的化合物材料，一種特殊的cross-point架構，密度比常見的存儲高出數(shù)十倍，跟相變存儲相比它的擴展方式更多。

另外，XPoint的cell的讀寫靠的是各種電壓，電壓的高低表示0和1。

鎂光的資料上提到，這樣一來就不需要晶體管了，既增加了容量又減少了成本。

但英特爾和鎂光對于究竟使用了什么材料這件事，還是選擇了保密。

3D XPoint技術采用了新的材料來轉化電阻的狀態(tài)，對可靠性低成本高的零件的依賴性降低，跟之前的一些技術不同，這些技術可以真正生產出來。

新架構和新的神秘材料成就了英特爾和鎂光引以為豪的3D XPoint。

這意味著什么?

消費級產品上，如臺式機和筆記本電腦或者手機上，XPoint能增加他們的存儲容量，傳輸速度將從現(xiàn)在的500MB/s提升到500GB每秒，如果英特爾和鎂光沒騙你的話。(Dostor PS：SATA 3的接口速度有點吃不消吧)

但這個產品離消費級產品還比較遠，數(shù)據中心更需要這個。

跟當年NAND出現(xiàn)時候一樣，新興的存儲技術總要經過許多年才會真正使用。這一項新技術可能會出現(xiàn)在內存計算和高性能計算等領域。

如今的數(shù)據中心采用DRAM來進行高性能計算，運行一些IO密集型的應用程序，還有一些怕因為斷電丟失數(shù)據的應用場景。有了XPoint存儲后，一些高性能處理不必完全依靠DRAM了，同時他的高容量也解放了許多NAND閃存。

有專家表示DRAM不會被完全取代，未來DRAM只占很少的一部分，大部分將會是3D XPoint存儲。

3D XPoint對用戶帶來許多直接的好處，可以顯著提升需要對大量數(shù)據進行分析的場景，提升鑒別欺詐的能力，對于基因檢測，原油勘探，物聯(lián)網行業(yè)都有很多積極意義。

無非還是為了速度

一個很重要的方面是：3D XPoint很快，超級快。

如今，內存和閃存存儲在計算機上采用不同的接口。筆記本電腦用的通常是SATA或者PCIe口。DRAM或者系統(tǒng)內存由不同的插槽連接到CPU，這意味著兩者有不同的接口和性能水平。

英特爾和鎂光都表示，在一個新的系統(tǒng)架構下，3D XPoint可以取代DRAM和NAND閃存。

因為，DRAM的時延降低到納秒級，NAND閃存的時延為微秒級，盡管如此，還是硬盤快上上千倍。盡管沒有看到性能標準，鎂光和英特爾表示3D XPoint的速度比較接近DRAM。

3D XPoint使用的材料很關鍵。NAND閃存的發(fā)展遇到了工藝上的瓶頸，晶體管不能再小了。當前，最小的工藝制程在10nm到20nm之間。NAND閃存廠商，像英特爾，鎂光，三星，閃迪和東芝都在搞3D NAND，他們有的最多堆疊了48層，以此來提高閃存的密度和容量。

3D XPoint存儲陣列由許多垂直的傳導器連接著1280億個cell。每一個cell存儲一個bit數(shù)據。緊湊的數(shù)據架構帶來了高性能和高容量。

鎂光和英特爾的資料中寫道：XPoint中，橫跨兩個堆疊存儲層的每個die能存儲128Gbit數(shù)據。未來或許通過橫跨更多的層，或者采用傳統(tǒng)的光刻間距擴展來提高die的容量。

如果一切進展順利，3D XPoint或將成為引領存儲變革的下一個爆發(fā)點。

本文由Dostor譯自ComputerWorld，原文《This new 3D XPoint memory could last forever》，原文鏈接。