Технология NAND, которая повсеместно используется в современных SSD, появилась довольно давно, а именно в 1989 году. Конечно, за минувшие 26 лет она постоянно обновлялась и улучшалась. К счастью, новая технология памяти уже не за горами. Intel и Micron объединили усилия и совместно разработали новую технологию 3D XPoint, способную заменить нынешнюю память NAND. Так что скоро мы должны получить продукты на основе новой технологии.
Сегодня требуется передавать всё больше данных. Это касается и серверных окружений, и домашних пользователей, где говорят уже о 8K. Надёжность тоже необходимо улучшать, несмотря на высокие показатели современных накопителей. Всем этим критериям как раз соответствует технология 3D XPoint. Как объявила Intel в своём пресс-релизе, эффективность новой технологии памяти увеличена в 1.000 раз по сравнению с технологией NAND. Здесь, в первую очередь, подразумевается производительность, но учитываются надёжность и энергопотребление. Плотность хранения данных увеличится в 10 раз. Технология 3D XPoint описывает энергонезависимую память (NVM).
Тысячекратный прирост производительности достигается благодаря матричной архитектуре Cross Point, которая разрабатывалась несколько десятилетий. Архитектура Cross Point опирается не на транзисторы, а на трёхмерную матрицу (см. третий рисунок). Ячейки памяти находятся на пересечении вертикальных проводников Bitlines и горизонтальных Wordlines. В зависимости от напряжения доступа к ячейке выполняется операция чтения или записи. Данная память обеспечивает более высокую пропускную способность чтения и записи, а также меньшие задержки.
Вертикальные проводники позволяют упаковать до 128 млрд. ячеек в матрице, каждая из которых хранит один бит. Более того, данная структура может организовываться в несколько слоев. В первом поколении памяти может обеспечиваться ёмкость до 128 Гбайт в двух слоях. Новая технология памяти продолжает разрабатываться, так что в будущем можно будет сочетать больше слоев памяти с меньшим техпроцессом, что обеспечит ещё более высокую ёмкость.
При передаче данных к ячейке памяти (вернее, к её участку Selector) прикладывается определенное напряжение. В зависимости от напряжения определяется процесс чтения или записи. В архитектуре Cross Point благодаря быстрому и эффективному алгоритму записи изменение состояния ячейки выполняется быстрее, чем в других технологиях NVM.
Intel и Micron скоро планируют представить первые продукты на новой технологии памяти, причём речь идёт уже о нынешнем годе.