На разработку новой по своей сути технологии памяти 3D XPoint, представленной компаниями Intel и Micron, ушло несколько лет. В случае успеха она обещает очень серьезные перемены как в корпоративных ЦОД, так и на потребительском уровне.

3D XPoint выполняет операция чтения и записи данных в тысячу раз быстрее микросхем флеш-памяти NAND, повсеместно применяемых сегодня в разнообразных гаджетах и твердотельных накопителях (Solid State Drive, SSD). Это является огромным шагом вперед по сравнению со всем, что окружало нас ранее, начиная от вращающихся магнитных дисков и заканчивая SSD. «По своей значимости новый прорыв превзойдет тот, что совершили в свое время твердотельные накопители», – указал Роб Крук, старший вице-президент и генеральный менеджер подразделения Intel Non-Volatile Memory Solutions Group. Появление первых таких продуктов ожидается в следующем году.

Вот лишь несколько примеров того, что принесет с собой 3D XPoint: улучшится распознавание речи при разговорах по телефону и распознавание лиц биометрическими средствами безопасности, управление компьютерами при помощи жестов будет выведено на более совершенный уровень, повысится качество перехода между сценами в видеоиграх. Нас ждут серьезные достижения в области Больших Данных при распознавании генных последовательностей в реальном времени и обнаружении мошенничества в финансовой сфере.

В Intel и Micron это называют новым способом удерживания данных, который дополнит возможности флеш-технологий и обычной памяти, откроет путь к созданию новых приложений, которые сегодня трудно себе даже вообразить.

«Многие считали это невозможным и отказывались от попыток двигаться в соответствующем направлении», – заявил Крук. Сотни инженеров работали над проектом, стартовавшим в 2012 году в рамках совместной программы Intel и Micron, рассчитанной на десять лет. О размерах инвестиций в проект стороны предпочитают умалчивать.

«Это было непросто и недешево», – отметил лишь генеральный директор Micron Марк Дуркан.

Разработанная компаниями архитектура «трехмерной шахматной доски» образует решетку, в которой каждая ячейка памяти связана с двумя металлическими линиями — горизонтальной и вертикальной. Это позволяет системе адресовать каждую ячейку, а не стирать и перезаписывать блок целиком, как это происходит при работе NAND. В результате скорость выполнения операций заметно повышается.

Биты в ячейках хранятся не так, как в NAND. Вместо перемещения электронов здесь меняется сопротивление материалов. При этом используется весь материал ячейки, что позволяет увеличить плотность и обеспечивает увеличение масштабируемости 3D XPoint.

«Фундаментальные прорывы, помогающие сократить разрыв между памятью хранения и оперативной памятью, обсуждаются уже на протяжении многих лет, – отметил аналитик Technalysis Боб О'Доннелл. – Можно вспомнить, например, технологию мемристоров, которую компания Hewlett-Packard намеревалась использовать в своей Machine – компьютере, хранящем все данные в энергонезависимой памяти. Недавно в HP объявили о временном отказе от мемристоров, сообщив, что в прототипе 'Машины' будет применяться обычная память DRAM».

«3D XPoint нельзя назвать в полной мере унифицированной памятью, поскольку это означало бы, что она дополнит как NAND, так и DRAM, но Intel и Micron заработали себе очки уже тем, что сумели воплотить свою технологию в реальность», – указал О'Доннелл.

«Потенциал этой технологии трудно переоценить, – заметил аналитик Pund-IT Чарльз Кинг. – Если падение цен на память DRAM сделало возможным появление баз данных, размещаемых в оперативной памяти (таких, как SAP Hana), то 3D XPoint способна обеспечить высокоскоростной доступ к данным на самом широком рынке, включая потребительские системы. А начнется все, вероятно, с игровых компьютеров старшего класса».

Новая память поможет производителям систем построить более быстрые коммуникации между процессором и подсистемой хранения. Для того чтобы в полной мере использовать преимущества флеш-памяти, в Intel предложили технологию NVME (Non-Volatile Memory Express), а 3D XPoint поднимает ставки еще выше. «Это имеет огромную важность для технологии подобного рода», – подчеркнул Крук.