Konec NAND Flash? Intel a Micron představují přelomovou technologii 3D XPoint!
Technologie 3D XPoint je, pokud pomineme memristory či různé pokusy o využití grafenu, od roku 1989 a uvedení NAND flash, první technologicky novou metodou výroby nevolatilních pamětí, tedy takových, které k uchování informace nepotřebují připojení napájení a neustálou obnovu.
Ve zkratce tato technologie slibuje až tisíckrát rychlejší běh, až tisíckrát vyšší životnost (množství zapsaných dat) a až desetkrát vyšší hustotu zaznamenaných dat. Čistě humpolácky-matematicky je tedy 10miliónkrát lepší než NAND Flash (:-)).
Ještě jinými slovy: 3D XPoint slibuje slovy svých tvůrců životnost datového úložiště až v řádech desítek let při rychlostech překonávajících (při použití adekvátního množství dílčích čipů) i DRAM / HBM paměti, to vše při velmi malém rozměru, díky vrstvení jednotlivých die.
Šéf Micronu u té příležitosti zmiňuje, že hlavní brzdou v současných datově stále náročnějších aplikacích a systémech, je přelévání dat mezi procesorem a dalšími prvky. Člověk jakoby v tom cítil i náznak maličkých zařízení, případně internetu věcí, protože to je směr, kterým jde trh a kterému NAND flash ve své stávající podobě plně nevyhovují.
Technologicky byla 3D XPoint postavena od základů na zelené louce. Konstrukce využívá 3D propojení bez dodatečných tranzistorů s tím, že vlastní paměťové buňky jsou umístěny na propojeních tvořící spojení datových bitů a datových slov. Jednotlivé paměťové buňky tak jsou adresovány přímo. Ve výsledku tak lze číst i zapisovat data ve velmi malých objemech, což ve výsledku urychluje operace čtení a zápisu dat. Zjednodušeně lze tedy říci, že zatímco u konvenčních NAND flash čipů jsou to vodivé cesty, které propojují paměťové buňky (či v případě MLC/TLC jejich skupiny), u 3D XPoint jsou to paměťové buňky, kdo tvoří spojení mezi vodivými cestami.
Co odlišuje 3D XPoint od NAND flash je ale to, že paměťová buňka zde není místo, kde je zachycen elektrický náboj / elektron, uchování informace je realizováno pomocí změny vlastností samotného materiálu, kterým paměťová buňka propojuje vodivé cesty, pomocí kterých je adresována. Ve své podstatě je tak uchování informace realizováno jakousi „pasivní cestou“. Největší výzvou pro obě firmy tak byl vývoj technologicky nového spínače, což obnášelo vývoj nových materiálů, které pochopitelně nebyly zatím detailně specifikovány.
V tuto chvíli mají Intel a Micron k dispozici funkční čipy o kapacitě 128 Gbitů, do budoucna pak 3D XPoint slibuje skvělou škálovatelnost ve všech směrech, včetně možnosti použití multi-bitové konstrukce, tedy obdoby MLC či TLC u NAND flash, kdy do spojení mezi adresovacími cestami bude ukládán nikoli jeden, ale více bitů.
Vzorky čipů technologie 3D XPoint budou Intel/Micron dodávat vybraným zákazníkům ještě v tomto roce, obě firmy současně vyvíjejí vlastní produkty na její bázi.
Zní to celé skvěle, ale takových pokořitelů NAND flash či jiných konzervativních a zaběhlých technologií jsme tu měli již více, vzpomeňme vedle zatím stále se vlekoucích memristorů třeba také phase-change paměti. NAND flash stále žije a daří se jí a jak dodává šéf Micronu, jejich nedávno ohlášené vrstvené 3D NAND flash čipy čeká dobrá budoucnost minimálně do té vzdálenosti, kam křišťálová koule IT průmyslu vidí.
Jak rychle a jestli 3D XPoint paměti uspějí, ukáží nadcházející roky. Dobrým startem do života ale rozhodně je, že za nimi stojí tato silná dvojka s obrovskými výrobními možnostmi, která již příslušné čipy nyní vyrábí.
Intel, Micron