究竟能有多大能耐？Intel新3D Xpoint詳解

2015-08-20 16:33 出處：PConline原創作者：剎那責任編輯：ligeng

　　【PConline 資訊】對於普通消費者來說，目前最影響整機性能的環節自然要算存儲了，雖然目前SSD已經進入了最高速的普及期，但是Intel已經開始展望未來了！在本次IDF2015上，Intel公佈了關於最新的存儲技術3D Xpoint的部分技術細節，下面就等小編為你一一道來！

　　可以說3D Xpoint的重中之重就在於其全新的存儲結構，可以說是相對於之前的HDD的磁性記憶和SSD的NAND閃存都有非常大的不同！

　　現場給出的部分初期技術數據，速度方便比NAND快1000倍、耐久度比NAND高1000倍，還有就是相對於記憶體所用的DRAM將會擁有10的的存儲密度提升，所以整體來看可以說是一種結合了NAND和DRAM的部分優點的產品！

　　現場還展示了初期產品的實際表現，其實就是IOPs成績的對比，用的產品分別是全新的3D Xpoint和Intel自家的P3700，後者可以說是搭載NAND閃存SSD中的佼佼者。但即便這樣在兩個成績測試中3D Xpoint還是拉開了很大的差距。

　　兩個成績分別對應的是數據佇列為8和1情況下的4K讀取IOPs，8線程情況下的差距大概在5.44倍，單線程下這個差距進一步拉大到7.25倍，可以看出全新的3D Xpoint其實最主要的優勢就在於單線程數據的讀寫更加快！（因為單個讀寫時間短，所以整體的IOPs高）

　　現場也給出了3D Xpoint的結構模型，第一眼我們能夠確定的就是3D Xpoint從一開始就是一種3D設計的存儲體結構！這樣做的結果只有一個，存儲密度會以幾何倍數提高，而且在後期發展中只需要透過增加3D結構的層數即可實現性能參數的進一步提升！

　　上圖中的每一個黃色+綠色的長條就是一個記憶單元，而藍色的就是導線了，而且上下兩層導線之間還構成交叉的結構，這也是為什麼會叫做Xpoint。記憶單元本身也不是看上去那麼簡單，因為傳統的NAND和DRAM的資訊實際保存都是透過電壓大小來實現的（DRAM掉電之後還會自動抹除內容），而3D Xpoint採用的方式已經轉變了為電阻，而記憶單元的讀寫則是透過電壓的改變來實現電阻大小的改變，所以可以說3D Xpoint之前發展的最大攔路虎就是記憶體的材料本身。

傳統的NAND的物理結構
傳統的NAND的物理結構

　　因為材料本身的特性，導致整個記憶體的結構非常簡單，剩下的就是交叉佈置的導線結構，這種結構保證了每一個記憶體都能透過兩條導線進行定位，而不用管這兩條導線上究竟有多少個記憶體，與傳統的NAND記憶體複雜的結構相比，3D Xpoint簡單了不止一點點。

　　簡單帶來的也不僅僅是單位體積內的容量增加那麼簡單，而且對於性能也會有所提升，因為整個讀寫的動作過程非常簡單，使得只需要解決好特定數據查找的問題（確定究竟是哪兩條導線），那麼整個過程將無限接近於材料自身改變的時間+控制單元反應時間。

　　除了現場展示之外，小編還參與了現場的技術采訪，來自Intel的發言人給出了以下幾點關鍵資訊：

　　1、目前實際產品仍處於實驗當中，最終的性能規格需要等到產品落實之後才能完全確定。
　　2、最終的產品將會擁有不同的形態，M.2和U.2接口是最有可能的。
　　3、很可能不會採用全新的硬體I/O接口，低端產品很可能依舊採用PCIE通道，高端產品可能直接借用記憶體的DIMM插槽。
　　4、第一批產品制程為20nm，3D結構上的記憶體只有2層。
　　5、在Intel看來，3D Xpoint才是固態硬碟的最終形態。

　　其中第三點非常值得關注，因為從目前的部分數據來看，5-7倍於頂級NAND SSD的速度早已經超過了最新的PCI-E 3.0 X4的整體帶寬大小，PCI-E通道是否會成為性能的瓶頸需要時間來驗證。而如果採用DIMM接口的話，性能發揮應該不是大問題，但是這是否意味著它會徹底取代DRAM記憶體而成為與CPU直連的統一記憶體呢？

　　總結：由於目前3D Xpoint技術其實也是剛剛發佈，而且具體的技術細節在這次IDF上並沒有過多提供，而實際產品最快也要明年才會出現，究竟能夠為存儲技術帶來多大的改變只能透過時間來驗證！