斷電不“失憶” 速度快千倍
- 發(fā)布時間:2015-07-31 01:30:31 來源:科技日報 責(zé)任編輯:羅伯特
■今日視點
本報記者 常麗君
英特爾和美光公司最近推出的革命性新技術(shù)——3D Xpoint存儲技術(shù),速度是現(xiàn)有存儲卡和計算機固態(tài)驅(qū)動器所用NAND閃存技術(shù)的1000倍。兩家公司認為,這是自1989年推出NAND閃存以來的第一個新“主流存儲器”,并預(yù)測它將有助于加速科學(xué)研究,帶來更復(fù)雜的視頻游戲及其他更多的好處。有專家對此評價稱“存儲技術(shù)又前進了一大步”。
Technalysis 咨詢公司分析師鮑勃·奧多尼爾說:“其他公司也談?wù)撨^新型存儲技術(shù),但3D Xpoint芯片是能制造出來的——這才是它引起這么大轟動的原因?!比绻磺许樌谝慌兄?D Xpoint(3維交叉點)特征的產(chǎn)品將在明年進入市場,但價格尚未公布。
雖然3D Xpoint芯片的存儲速度還趕不上RAM(隨機存取存儲器),但它能在斷電時保留數(shù)據(jù)——這是它相對RAM的一個關(guān)鍵優(yōu)勢。英特爾公司指出,它并非閃存或RAM的替代品,而是能與二者結(jié)合使用,讓某些數(shù)據(jù)離處理器“更近”,以便更快地存取。
為何名字這么怪?
新存儲芯片是一種多層線路構(gòu)成的三維結(jié)構(gòu),每一層上線路互相平行,并與上下層的線路互成直角,層與層間的有“柱子”似的線在上下層的交錯點連接。每根“柱子”有一個“記憶單元”和一個“選擇器”。記憶單元能存儲一個比特的數(shù)據(jù),代表二進制代碼中的一個1或0;選擇器允許讀寫特定的記憶單元,通過改變線路電壓來控制訪問。
為何速度還要快?
對瀏覽、拍照、錄視頻來說,智能手機和PC電腦中的閃存好像已經(jīng)足夠快了,我們?yōu)楹芜€要更快的存儲器?在另外一些情況下,目前的存儲技術(shù)太慢或有局限,尤其在執(zhí)行所謂的“大數(shù)據(jù)”任務(wù)時,比如要測序、分析人類的基因DNA,這在新型和個性化醫(yī)療方面極具潛力;還有復(fù)制海量信息,或在短時間內(nèi)來回執(zhí)行密集操作等。更快的存儲器有助云服務(wù)器更好地處理大文件。
新存儲芯片速度快,對視頻游戲商來說也是一項福利。目前游戲場景的設(shè)計受到RAM存儲數(shù)據(jù)量的限制,所以玩家有時候不得不暫停一下,等待加載游戲新的部分。如果數(shù)據(jù)能從3D Xpoint芯片更快地下載,理論上就能夠提供更大、更開闊的視界和更流暢的體驗。
比存儲器有優(yōu)勢?
與閃存相比,3D Xpoint的最大優(yōu)勢是不用晶體管,而晶體管是NAND芯片的核心。NAND芯片靠電子在晶體管的“浮動?xùn)拧眮砘匾苿庸ぷ?,它不能直接修改比特?shù)據(jù),而是要擦掉更多的信息,然后重寫合并新的。
英特爾總裁羅勃·克魯克說:“這有點像一個停車場,要想移動一輛車,會讓其他汽車擠在一起。你不得不把它們重新排列,才能讓一個新的汽車進來?!倍?D Xpoint芯片是靠改變存儲材料的性質(zhì)來工作,高電阻代表1,低電阻代表0。這樣每個存儲單元都能獨立工作,從根本上提高了速度。此外,它的可靠耐用時間是NAND的幾百倍。
閃存和RAM被淘汰?
英特爾公司認為,在未來一段時間里,固態(tài)驅(qū)動器仍比3D Xpoint芯片便宜得多,繼續(xù)用它來存儲大部分文件仍是有意義的。新技術(shù)將作為一種中間步驟存在。它不是直接把數(shù)據(jù)從更慢的存儲器復(fù)制到RAM上,程序會預(yù)測可能需要什么數(shù)據(jù),然后提前把它轉(zhuǎn)移到3D Xpoint芯片上。
這就像家具零售商在一個偏僻貨倉存儲了大量家具,雖然節(jié)省成本,但運輸?shù)缆穮s很慢。他會在有高速公路的地方再建一個較小的貨倉,雖然這更昂貴些,他可以有選擇地把那些最需要的家具存在這里,這樣進貨和出貨花費的時間會更少。
而RAM仍有速度優(yōu)勢,在收集直接進入處理器的數(shù)據(jù)方面一直是最佳之選,某些要求超快速度的應(yīng)用還是需要老技術(shù)來提供。但它生產(chǎn)成本相對較高,電腦制造商往往會限制其中RAM的數(shù)量。3D Xpoint每兆字節(jié)無疑比相同數(shù)量的RAM要便宜得多。新技術(shù)的優(yōu)點是加入了非易失性,也就是在斷電時不會“忘記”信息。
網(wǎng)絡(luò)游戲公司可能希望用3D Xpoint芯片來替代他們電腦服務(wù)器上的RAM。目前,一臺服務(wù)器能承載的玩家數(shù)量是有限的,受它里面包含的RAM數(shù)量的限制。如果換用3D Xpoint芯片,對許多簡單任務(wù)來說,性能上可能只有很小的差異,但卻能從根本上提高所支持的人數(shù)而成本不變。
如果你想用這種新的芯片而不是閃存,將是用它來存儲操作系統(tǒng)文件,這些是每次啟動計算機都需要的。用戶在新電腦上也有更快的體驗,因為這些文件保存在固態(tài)驅(qū)動器上而不是磁盤驅(qū)動器,如果用3D Xpoint芯片,也會體驗到類似的速度飛躍。
英特爾銷售主管格雷戈·馬特森說:“它會給你一種瞬間的體驗。”要證明3D Xpoint芯片是不是真的很誘人,還取決于它的成本和你的耐心。
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