一統揮發/非揮發儲存架構    3D XPoint記憶體邁向商品化

2017-05-15
在2015年問世的3D XPoint記憶體,由英特爾(Intel)與美光(Micron)合作開發,兼具快閃記憶體(Flash)與DRAM的優點,直到2017年CES展期間,英特爾終於首度宣布Optane Technology即將推出,日前就發表了Optane的PC系統加速器,逐步將3D XPoint技術商品化。
3D XPoint技術結合現今市場上所有記憶體技術的優點;存取速度比NAND Flash快一千倍,抹寫次數也提升一千倍,資料密度更較DRAM高出十倍。其不含電晶體的創新交叉點結構,組成一種三維棋盤架構,每個記憶體儲存單元位在字組線(Word Line)與位元線(Bit Line)的交叉點上,系統能單獨存取每個儲存單元。因此能以小單位讀取與寫入資料,讀寫程序變得更快、更有效率,透過3D半導體製程技術與材料的改善,讓此技術得以商品化。 

Intel亞洲區產品行銷經理盧進忠表示,Optane Memory可讓系統開機速度提升至原來的兩倍,整體系統效能提升約28%。
傳統的Flash是利用電晶體來儲存資料。NAND晶片靠電子在電晶體的「浮動閘」來回移動工作。浮動閘包裹著一層矽氧化膜絕緣體,作為控制傳導電流的選擇控制閘。要寫入時就施加高電壓,讓電子突破氧化膜絕緣體,進入浮動閘,完成寫入的動作。因為必須先抹除再寫入,所以Flash的速度不如DRAM。 

而2017年3月Intel發表的Optane Memory,是基於3D XPoint技術而成的產品之一,Intel亞洲區產品行銷經理盧進忠表示,Optane外型是M.2的記憶體模組,尺寸與一般DRAM相似,置入個人電腦主機板的M.2插槽。該產品目前只支援第7代Intel Core處理器和Intel Optane記憶體就緒計畫(Intel Optane memory ready)的主機板產品。 

根據SYSmark 2014 SE效能測試結果,同樣是採用第7代Core處理器、1TB硬碟的個人電腦,若加上16GB容量Optane Memory,盧進忠指出,系統開機速度可提升至原來的兩倍,儲存效能將成長十四倍,整體系統效能可以提升約28%。 

由於3D XPoint兼具Flash與DRAM的優點,理論上可以用一種記憶體取代一般電子產品中的多記憶體架構,2015年技術發表的時候美光就曾經宣稱,未來將可提供容量高達2TB、密度提升125倍的DRAM晶片。目前3D XPoint只有SSD與加速記憶體模組兩種型式,相信在不久的將來,還可以看到更多3D XPoint的延伸應用,甚至各式可攜式裝置上採用單一記憶體架構的產品問世。

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