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Il nuovissimo chip 3D XPoint surclassa sia la velocità della DRAM sia la capacità dei SSD

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Il nuovissimo chip 3D XPoint surclassa sia la velocità della DRAM sia la capacità dei SSD

Il nuovissimo chip 3D XPoint surclassa sia la velocità della DRAM sia la capacità dei SSD

Le prestazioni elevate dei chip 3D XPoint incrementa di 10 volte la velocità della DRAM, con una capacità di archiviazione 1.000 volte superiore a quella dei chip NAND (SSD).

Intel e Micron hanno sviluppato un nuovo chip di memoria che può lavorare 1.000 volte più velocemente dei chip NAND in un flash drive e conservare 10 volte più dati degli usuali chip RAM.

Il nuovo chip, chiamato 3D Xpoint (pronunciato “crosspoint”) potrebbe fornire una incremento diretto al settore HPC e alle applicazioni ad altro parallelismo aiutando a ridurre o eliminare i colli di bottiglia che impediscono i dati di raggiungere i processori di alta fascia alla velocità a cui sarebbero in grado di elabolarli.

 

Parte della limitazione deriva dalla larghezza di banda limitata dei bus di dati o dall’interconnessione di dati ad alto volume che alimentano i processori tanto più velocemente quanto più sono in grado di spostare grandi volumi di dati dai dischi rigidi dei server a cluster di elaborazione di big-data, o alle unità flash dei server HPC.

3D XPoint potrebbe aumentare la velocità, memorizzando una quantità 10 volte maggiore di dati vicini al processore come chip NAND ordinari, convogliandoli ad una velocità limitata solo da chip di RAM comparativamente più lenti- velocità che renderebbe molto più facile per le applicazioni sfruttare l'architettura a collo di bottiglia dei chip multi-core di fascia alta di Intel.

3D XPoint è il principale nuovo sviluppo tra i chip di memoria da quando la memoria flash NAND è stata introdotta nel 1989, secondo una dichiarazione del 28 di luglio di Intel e Micron nella quale si annunciava l'avvento dei nuovi chip.

"Per decenni, l'industria ha cercato un modo per ridurre il ritardo di tempo tra il processore ed i dati per consentire un'analisi molto più veloce", secondo una dichiarazione dell'annuncio di Rob Crooke, vice presidente senior e direttore generale del Non-Volatile Memory Solutions Group di Intel. "Questa nuova classe di memoria non volatile raggiunge questo obiettivo e offre una performance che cambia lo scenario delle soluzioni di memorizzazione ed archiviazione."

I chip di memoria ad e ad alto volume potrebbero migliorare le prestazioni delle applicazioni ad uso intensivo di risorse quali il rilevamento delle frodi in tempo reale, l'analisi statistica dei dati genomici umani e di altre questioni che richiedono l'elaborazione di grandi quantità di dati in tempo reale.

Ma potrebbe anche aumentare le prestazioni e la durata della batteria dei PC e dei computer portatili con chip di memoria che memorizzano tanti dati quanto quelli dell'hard disk - e continuano ad archiviarli anche con l'alimentazione spenta - e prolungano la durata della batteria utilizzando solo tanta energia quanto quella dei chip di memoria DRAM.

La chiave della capacità di 3D XPoint sta nell'architettura alta densità, creata utilizzando conduttori perpendicolari che collegano 128 miliardi di celle di memoria densamente impacchettate per ciascun chip. Ogni cella contiene un bit di dati ed è cablata per una risposta rapida.

Quegli strati di celle di memoria densamente impacchettate sono anche impilabili, il che raddoppia solamente la capacità di 128GB nelle versioni iniziali a due strati di 3D XPoint.

Le edizioni successive avranno un maggior numero di strati di memoria e utilizzeranno il tradizionale pitch scaling litografico per ridurre la scala dei singoli circuiti e impacchettarne di più nello stesso spazio, secondo l'annuncio.

L'annuncio sottolinea che i dati contenuti in ogni cella vengono richiamati variando la quantità di tensione inviata al selettore, il che elimina la necessità di avere dei transistor, lasciando più spazio per l'archiviazione dei dati riducendo contemporaneamente i costi.

Secondo Marc Adams, presidente di Micron, nel suo annuncio riguardante l'annuncio del nuovo chip di memoria, grazie alla sua capacità e velocità, 3D XPoint potrebbe sostituire sia la memoria flash - che ha sostituito i dischi rigidi in applicazioni ad alte prestazioni - sia i chip di memoria DRAM,

Secondo un articolo apparso su Wired il 28 di Luglio che cita Moor Insights e l'analista strategico Patrick Moorhead, potrebbe anche cambiare il modo in cui funzionano le architetture dei sistemi informatici ad alta intensità di risorse, consentendo l'uso di "analisi edge" - sistemi di elaborazione ad alte prestazioni o di Big-Data situati in prossimità dei dati, non isolate in cloud HPC o aggregazioni di Big-Data collegati ai data center aziendali.

"Vedo tutto ciò entrare all'interno dell'azienda, in particolare in ambienti che utilizzano i database in-memory", secondo una storia apparsa su eWEEK del 28 luglio, che cita anche Moorhead, il quale ha previsto che i nuovi mega-chip di memoria dovrebbero presentarsi in ambienti HPC innanzitutto per soddisfare il forte desiderio di potere, filtrando solo successivamente verso il basso all'interno delle imprese o applicazioni per data center che si avvantaggerebbero del loro potenziale per ridurre pure i costi.

"SAP, SAP HANA, Oracle, ovunque ci sia una motivazione per diminuire il costo contro la DRAM, o se si sta cercando di ottenere le massime prestazioni, si utilizza questo tipo di memoria invece della classica memoria flash NAND, che si userebbe negli SSD (dischi a stato solido) ", ha detto Moorhead. Come citato in eWEEK, secondo Bill Leszinske, vicepresidente Intel incaricato della pianificazione strategica e dello sviluppo aziendale per il Non Volatile Solutions Group, unitamente alle innovazioni di Intel, come il linguaggio di programmazione Non-Volatile Memory Express (NVMe) - che funziona su PCIe - potrebbe essere possibile collegare i dispositivi direttamente a dei chip 3D XPoint piuttosto che fare affidamento sulle delle connessioni SATA relativamente più lente, che restano il connettore primario dei dispositivi di archiviazione da addirittura due decenni dopo l'invenzione della SATA.

Un vantaggio fondamentale è che i chip XPoint utilizzano gli stessi set di istruzioni e interfacce come i chip esistenti e i prodotti di archiviazione- il che significa che non sarà necessario riscrivere il sistema operativo o le applicazioni per trarre vantaggio della spinta nelle prestazioni. La stessa tecnologia probabilmente filtrerà verso il basso fino ai PC ad alte prestazioni, ma ci vorrà ancora più tempo.

Intel e Micron non hanno annunciato dei prezzi piani di produzione, ma hanno detto che dei campioni dei chip 3D XPoint saranno disponibili per i partner OEM entro la fine dell'anno. Secondo le aziende, i primi sistemi costruiti con i nuovi chip dovrebbero essere spediti da un momento all'altro durante il 2016.

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