Intel e Micron revelam 3D XPoint: até centenas de vezes mais rápido que NAND |

A Intel Corp. e a Micron Technology apresentaram na terça-feira um novo tipo de memória chamado 3DXPoint. A nova tecnologia de memória combina as vantagens de DRAM e flash NAND e espera-se que possibilite soluções de armazenamento com desempenho de ordem ou magnitude maior do que hoje. O 3D XPoint será fabricado exclusivamente pela Intel e Micron, o que pode desacelerar sua adoção pelo mercado.

O 3D XPoint desenvolvido pela Intel e Micron é a primeira tecnologia de memória totalmente nova desde a introdução do flash NAND nos anos oitenta. O novo tipo de memória não é volátil, tem densidade 8 – 10 maior que a DRAM, mas seu desempenho é dezenas ou até centenas de vezes mais rápido que o do flash NAND. Embora a memória 3D XPoint combine vantagens de DRAM e NAND, ela também não foi projetada para substituir: suas capacidades de armazenamento são inferiores às da 3D NAND e seu desempenho é uma ordem de magnitude inferior à da DRAM. A Intel e a Micron vêm desenvolvendo a nova tecnologia de memória desde 2012 e esperam que o 3D XPoint seja muito útil daqui para frente.



A arquitetura da memória 3D XPoint é chamada de matriz de ponto cruzado e difere tanto da DRAM quanto da NAND. Condutores perpendiculares conectam 128 bilhões de células de memória densamente compactadas (no caso do primeiro chip 3D XPoint de 128 Gb). Cada célula de memória armazena um único bit de dados. As células de memória são acessadas e escritas ou lidas variando a quantidade de voltagem enviada para cada seletor. Isso elimina a necessidade de transistores, aumentando a capacidade e reduzindo custos. Com um tamanho de célula pequeno, seletor de comutação rápida, matriz de ponto cruzado de baixa latência e algoritmo de gravação rápida, a célula é capaz de alternar estados mais rapidamente do que qualquer tecnologia de memória não volátil existente atualmente. Além disso, graças ao uso de materiais inovadores, a nova memória 3D XPoint é dramaticamente mais durável que o flash NAND.

A arquitetura pode ser dimensionada horizontal e verticalmente: o chip inicial armazena 128 Gb por matriz em duas camadas de memória, mas a quantidade de camadas e a quantidade de células podem ser aumentadas adicionando pilhas e reduzindo a tecnologia de processo.

A Intel e a Micron esperam que o desempenho dramaticamente mais alto do 3D XPoint em comparação com o flash NAND acelere muitos aplicativos, incluindo consumidores, empresas e até supercomputadores. Por exemplo, os varejistas podem usar a tecnologia 3D XPoint para identificar mais rapidamente padrões de detecção de fraudes em transações financeiras; pesquisadores de saúde poderiam processar e analisar conjuntos de dados maiores em tempo real, acelerando tarefas complexas, como análise genética e rastreamento de doenças. Embora teoricamente o 3D XPoint possa funcionar de 100 a 1000 vezes mais rápido que o NAND, as interfaces modernas limitarão o desempenho da nova mídia de armazenamento. A Intel estima que as unidades de estado sólido baseadas em 3D XPoint serão cerca de 10 vezes mais rápidas do que as unidades contemporâneas com interface PCIe NVMe.

Os fabricantes fornecerão amostras da tecnologia 3D XPoint às partes interessadas ainda este ano e esperam apresentar os primeiros produtos reais com o novo tipo de memória em 2016.

Intel e Micron produzirão memória 3D XPoint na fábrica da IM Flash Technologies em Lehi, Utah. A fábrica pode iniciar até 20 mil wafers de 300mm por semana, mas também é usada para fazer memória NAND e 3D NAND, o que significa que o fornecimento inicial de memória 3D XPoint será relativamente limitado.

Os desenvolvedores do novo tipo de memória não divulgam custos de fabricação ou preços estimados de dispositivos reais baseados em dispositivos 3D XPoint. Oficialmente, a Intel e a Micron dizem que os custos dos dispositivos 3D XPoint estão em algum lugar entre os custos de flash NAND e DRAM. Tendo em mente que um chip NAND MLC de 128 Gb custa US$ 7,5, enquanto um chip DRAM DDR3 de 4 Gb custa US$ 2,3 (o que significa que a DRAM é 10 vezes mais cara em termos de custo por gigabit), verifica-se que o 3D XPoint será significativamente mais caro do que flash NAND moderno.

Vale ressaltar que o 3D XPoint é um tipo de memória proprietário desenvolvido pela Intel e Micron, que será produzido exclusivamente pelas duas empresas. Os fabricantes não têm planos de licenciar sua memória, o que significa que a disponibilidade do 3D XPoint não será muito ampla.

Se os SSDs baseados em 3D XPoint forem 10 vezes mais rápidos que os dispositivos de armazenamento de estado sólido contemporâneos, seu preço mais alto não será visto como uma desvantagem. No entanto, para realizar plenamente o potencial do 3D XPoint, a interface PCI Express 4.0 terá que ser usada, novos controladores precisarão ser desenvolvidos e novos programas escritos. O PCIe 4.0 não estará disponível por alguns anos e a plataforma de servidor Xeon Purley de última geração da Intel nem o suportará. Como resultado, parece que levará anos até que o 3D XPoint mostre todos os seus benefícios. Até então, será simplesmente uma tecnologia exótica superfaturada com enorme potencial.