Intel/美光的3D Xpoint能够撑起未来存储的一片天吗?
2017-10-24 09:50
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在2015年,一对好基友Intel和美光携手发布了革命性的存储技术,名号称为“3D Xpoint”. 由于3D Xpoint是自NAND闪存问世以来引入的新型的存储技术,自然在科技界立马引起了轰动。大家都想知道,这个新生事物到底是何方神圣?
本文就带领大家走进这个新科技。本文内容主要基于Intel Optane SSD的拆解。先来了解以下产品详细参数:
看到上面的表格,估计很多朋友都会迷糊,我们这里重点提一下上面表格中具有代表性的参数:
(1) 每颗芯片封装容量是16GB;
(2) 内存效率达到91.4%;
(3) 整个die的内存密度是0.62Gb/mm^2;
(4) Array内存密度是0.69Gb/mm^2;
3D Xpoint到底是什么呢?经过电子扫描电镜SEM拍照发现,3D Xpoint实际上是PCM,即相变存储器。具体一点就是Ge1Tb2Te4 PCM.
在3D Xpoint问世时,Intel和美光宣称:
(1) 3D Xpoint比NAND闪存快1000倍;
(2) 3D Xpoint比DRAM存储密度高10倍;
(3) 3D Xpoint比NAND闪存耐久性高1000倍;
而这些只是官方宣称的理论数值,实际上效果如何呢?实践出真知,我们来看实测数据。
从上图我们可以看到:
(1)3D Xpoint的存储密度是0.62Gb/mm^2, 与三星18nm DRAM的存储密度0.189Gb/mm^2相比,是后者的3.2倍;
(2)与美光20nm DRAM的存储密度0.094Gb/mm^2相比,3D Xpoint的存储密度是其6.6倍;
从上图我们可以看到:
(1)与三星18nm DRAM的存储单元大小相比,3D Xpoint的存储单元大小是其58%;
(2)与美光20nm DRAM的存储单元大小相比,3D Xpoint的存储单元大小是其36%;
从上图我们可以看到:
(1)与三星48层TLC V-NAND相比,3D Xpoint的存储密度是其24%;
(2)与东芝/闪迪64层 3D NAND相比,3D Xpoint的存储密度是其18%;
从上图可以看到,3D Xpoint的存储单元面积效率为53.2%,仅比2D NAND的43.9%好点,但相对与3D NAND,3D Xpoint还处于很大的劣势。
从上图我们可以看到3D Xpoint的存储单元面积比2D NAND和3D NAND都大很多,这也是造成存储效率和存储密度较低的主要原因。
与NAND相比,3D Xpoint的存储密度只有东芝/闪迪 64层NAND的18%。比2D NAND具有更高的存储单元面积效率,但是比3D NAND却差很多!
本文就带领大家走进这个新科技。本文内容主要基于Intel Optane SSD的拆解。先来了解以下产品详细参数:
看到上面的表格,估计很多朋友都会迷糊,我们这里重点提一下上面表格中具有代表性的参数:
(1) 每颗芯片封装容量是16GB;
(2) 内存效率达到91.4%;
(3) 整个die的内存密度是0.62Gb/mm^2;
(4) Array内存密度是0.69Gb/mm^2;
3D Xpoint到底是什么呢?经过电子扫描电镜SEM拍照发现,3D Xpoint实际上是PCM,即相变存储器。具体一点就是Ge1Tb2Te4 PCM.
在3D Xpoint问世时,Intel和美光宣称:
(1) 3D Xpoint比NAND闪存快1000倍;
(2) 3D Xpoint比DRAM存储密度高10倍;
(3) 3D Xpoint比NAND闪存耐久性高1000倍;
而这些只是官方宣称的理论数值,实际上效果如何呢?实践出真知,我们来看实测数据。
存储密度: 3D Xpoint VS DRAM
从上图我们可以看到:
(1)3D Xpoint的存储密度是0.62Gb/mm^2, 与三星18nm DRAM的存储密度0.189Gb/mm^2相比,是后者的3.2倍;
(2)与美光20nm DRAM的存储密度0.094Gb/mm^2相比,3D Xpoint的存储密度是其6.6倍;
存储单元大小: 3D Xpoint VS DRAM
从上图我们可以看到:
(1)与三星18nm DRAM的存储单元大小相比,3D Xpoint的存储单元大小是其58%;
(2)与美光20nm DRAM的存储单元大小相比,3D Xpoint的存储单元大小是其36%;
存储密度: 3D Xpoint VS 3D NAND
从上图我们可以看到:
(1)与三星48层TLC V-NAND相比,3D Xpoint的存储密度是其24%;
(2)与东芝/闪迪64层 3D NAND相比,3D Xpoint的存储密度是其18%;
存储单元面积效率: 3D Xpoint VS 3D NAND
从上图可以看到,3D Xpoint的存储单元面积效率为53.2%,仅比2D NAND的43.9%好点,但相对与3D NAND,3D Xpoint还处于很大的劣势。
存储单元面积: 3D Xpoint VS 3D NAND
从上图我们可以看到3D Xpoint的存储单元面积比2D NAND和3D NAND都大很多,这也是造成存储效率和存储密度较低的主要原因。
总结:
与DRAM相比, 3D Xpoint的存储密度并没有10倍之多,而是美光20nm DRAM的6倍,三星1x DRAM的3倍;与NAND相比,3D Xpoint的存储密度只有东芝/闪迪 64层NAND的18%。比2D NAND具有更高的存储单元面积效率,但是比3D NAND却差很多!
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