Under en presskonferens på tisdagskvällen presenterade Intel och Micron överraskande en ny revolutionerande minnesteknik som med namnet 3D Xpoint lovar 1000 gånger bättre prestanda och 1000 gånger längre livslängd än traditionell nand-flash. En minnesteknik som ska kunna förändra teknikvärlden på flera sätt.
Som minnesteknik har nand-flash två stora fördelar jämfört med andra. Det ena är att det är billigt att tillverka och det andra är att det behåller lagrad data även om strömmen bryts. Dessa två egenskaper gör nand-flash till något som passar väldigt bra för att lagra stora mängder data. Även om nand-flash är relativt långsamt (jämfört med exempelvis DRAM som används i RAM-minnen) så är det fortfarande betydligt snabbare än exempelvis optisk eller magnetisk lagring.
Nand-flash använder en flyt-grind i varje cell för att lagra elektroner. Mängden elektroner som lagras, avgör huruvida informationen som är sparad är en etta eller en nolla. Problemet med detta är att det isolerande lagret, som håller elektronerna på plats, slits ut vartefter fler skrivningar görs. Ett annat problem är att nand kan endast skriva och radera ett block i taget. Det betyder att om en viss del av ett block ska raderas och skrivas om, så måste den data som ska sparas skrivas till en ny plats, vilket också gör att cellerna faktiskt måste skriva mer data än vad operativsystemet skickar. Detta fenomen kallas för WAF eller Write Amplification Factor.
1 000 gånger snabbare och 1 000 gånger längre livslängd
Intel och Micron påstår sig nu ha löst dessa problem med en helt ny minnesteknik som man kallar för 3D Xpoint. Man gick inte in i detalj på hur allting fungerade men det ser ut som om man lagrar data genom att man ändrar de fysikaliska egenskaperna hos materialet som varje cell är uppbyggd av. Så när minnet programmeras så ändras varje cells resistans och med hjälp av det så kan man alltså representera 1 eller 0 beroende på hur resistivt materialet är. Detta gör att man inte behöver använda en liten del av en transistor för att lagra data utan man kan istället använda hela minnescellen, vilket ska ge upp till 1000 gånger högre prestanda och 1000 gånger längre livslängd jämfört med nand-flash. En annan fördel är att man kan läsa och skriva varje enskild cell vilket minskar belastningen ytterligare.
Dessa strukturer byggs sedan på höjden och man menar att det går att skala detta i flera dimensioner. Man kan alltså använda mindre tillverkningstekniker för att öka kapaciteten men man kan samtidigt stapla ännu fler lager ovanpå varandra för att ytterligare öka kapaciteten.
Men det som är allra häftigast är att tekniken finns och är i produktion. På presskonferensen så visade man upp en färdig kiselplatta med färdiga chip på vardera 128 gigabit, vilket är samma kapacitet som dagens nand-flash använder. man säger också att produkter med de här nya tekniken är under utveckling och kommer troligtvis att lanseras någon gång under 2016.
“When you can get this much memory close to a processor, you can do an amazing set of things you couldn’t previously do. We don’t even know what all of them will be yet. It’s going to enable a whole new universe of applications and memory architectures and compute architectures. It’s going to change what we think is possible in electronics,” kommenterade Microns vd Mark Durcan under presskonferensen.
Slutet för laddningsskärmar?
Intel och Micron påpekade att med 3D Xpoints revolutionerande egenskaper kommer man öppna upp för möjligheter och applikationer man inte ens kan föreställa sig i dagsläget. Företagen talade bland annat om att laddningsskärmar skulle kunna bli ett minne blott när all data lagras statiskt i supersnabba minnesceller som 3D Xpoint.
Kommer inte att ersätta nand i första taget
Tyvärr så pratade man inte så mycket om prissättningen för den här nya tekniken och vi vågar nog gissa att det inte kommer att bli någon billig historia. Intel och Micron menar också att detta är en teknik som inte kommer att ersätta nand, utan komplettera det. Man ser 3D Xpoint som en nischprodukt som passar in någonstans mellan nand och dram. Till att börja med så kan det tänkas att dessa kretsar kommer att användas som höghastighetscache i exempelvis stordatorsystem eller i system som byggs för att göra beräkningar på stora dataset (big-data). Alltså minneskretsar som sitter i nära anslutning till processorn (precis som RAM gör).
Parallellt med detta så har Intel och Micron även annonserat sin egen version av 3d-nand som kommer att vara den minnesteknik man kommer att använda för SSD-enheter under de kommande åren. Trots det så kan vi inte låta bli att hoppas att vi får se SSD-enheter även med 3D Xpoint i framtiden.
