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Memorie

Arriva 3D XPoint, 1000 volte più veloce della memoria NAND

Prestazioni, durata e densità da record per la nuova memoria 3D XPoint realizzata da Intel e Micron. Promette di rivoluzionare molteplici settori, dall'analisi dei dati in tempo reale al gaming.

1000 volte più veloce, ha una durata di fino a 1000 volte superiore rispetto a NAND e una densità 10 volte maggiore rispetto alla memoria convenzionale. Sono queste le caratteristiche salienti di 3D XPoint (si pronuncia "3D cross-point"), una nuova tecnologia di memoria non volatile messa a punto da Intel Corporation e Micron Technology. Si tratta del risultato di oltre dieci anni di attività in ricerca e sviluppo.

Già in fase di produzione con processo a 20 nanometri, la tecnologia 3D XPoint rappresenta la prima nuova categoria di memorie dall'introduzione di flash NAND nel 1989. "Da diversi decenni si cercano soluzioni nel settore per ridurre il tempo di latenza tra il processore e i dati e per velocizzare l'analisi", ha spiegato Rob Crooke, Senior Vice President e General Manager del Non-Volatile Memory Solutions Group di Intel. "Questa nuova categoria di memoria non volatile raggiunge questo obiettivo e offre prestazioni rivoluzionarie per le soluzioni di memoria e archiviazione".

3d xpoint die
Un die di memoria 3D XPoint

3D XPoint apre le porte una nuova categoria di memoria non volatile destinata a ridurre significativamente le latenze, consentendo di archiviare molti più dati in prossimità del processore e di renderli accessibili a velocità finora impossibili per lo storage non volatile (si parla di nanosecondi piuttosto che millisecondo o microsecondi, come nel caso rispettivamente di HDD e SSD).

Alla base di questo "miracolo tecnologico" c'è l'architettura cross point, priva di transistor, costituita da una scacchiera tridimensionale in cui le celle di memoria risiedono all'intersezione di linee di word e linee di bit, consentendo l'indirizzamento delle singole celle. Pertanto, i dati possono essere scritti e letti in piccole dimensioni, con conseguenti processi di lettura/scrittura più veloci ed efficienti.

3d xpoint wafer
Wafer di die di memoria 3D XPoint

I conduttori perpendicolari connettono 128 miliardi di celle di memoria ad alta densità. Ogni cella di memoria archivia un singolo bit di dati. Questa struttura compatta comporta elevate prestazioni e alta densità di bit.

Oltre alla struttura compatta ad array cross point, le celle di memoria sono impilate in più strati. La tecnologia iniziale archivia 128 Gb per die su due strati di memoria. Nelle future generazioni, sarà possibile aumentare il numero di strati di memoria, oltre alla tradizionale scalabilità del processo litografico, migliorando ulteriormente la capacità del sistema.

3d xpoint sommario
Caratteristiche e struttura della memoria 3D XPoint

Le celle di memoria sono accessibili e vengono scritte o lette variando l'entità della tensione inviata a ogni selettore. In questo modo si elimina la necessità dei transistor, aumentando la capacità a fronte di una riduzione dei costi. 3D XPoint quindi non immagazzina l'informazione intrappolando elettroni, ma piuttosto usa il cambiamento di proprietà del materiale della cella di memoria stessa.

Inoltre, con le dimensioni ridotte delle celle, il selettore di commutazione rapida, l'array cross point a bassa latenza e l'algoritmo di scrittura veloce, la cella è in grado di cambiare stato più rapidamente rispetto a qualsiasi altra tecnologia di memoria non volatile oggi disponibile.

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Crucial Ballistix Sport, DDR4 2400 MHz Crucial Ballistix Sport, DDR4 2400 MHz

La tecnologia 3D XPoint sarà disponibile nei primi campioni – prodotti nella Fab di Lehi, Utah – più avanti nel corso dell'anno presso clienti selezionati, e Intel e Micron stanno sviluppando individualmente prodotti basati su questa tecnologia. In quali settori vedremo 3D XPoint? Le prime applicazione probabilmente saranno in sistemi per l'analisi in tempo reale dei dati. "I retailer possono ad esempio impiegare la tecnologia 3D XPoint per identificare più rapidamente modelli di rilevamento di frodi nelle transazioni finanziarie, mentre i ricercatori in campo sanitario possono elaborare e analizzare set di dati più ampi in tempo reale, accelerando attività complesse come l'analisi genetica e il monitoraggio delle malattie", ha dichiarato Intel.

L'azienda statunitense però non esclude anche l'uso in altri ambiti e si parla ad esempio di "gaming 8K immersivo" o dell'uso al posto delle DRAM in server per permettere partite online con molti più giocatori. Per quanto riguarda il prezzo ancora non ci sono dettagli precisi, ma le aziende hanno parlato di un costo che si posiziona tra la DRAM e la NAND, il che è incoraggiante perché il prezzo è uno dei fattori chiave per il successo di una tecnologia radicalmente nuova.