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3D XPoint内存在抛弃DRAM的竞争中遭遇挫折;RRAM可能会加快步伐

由于性能平平,英特尔和美光已经将3D XPoint技术的发布推迟到2017年。这将为SanDisk等公司的RRAM产品打开大门。

计算的圣杯是在服务器中拥有tb大小的持久DRAM。当3D XPoint内存看起来…

要想成为这一追求中最强大的竞争者,最近的延误可能会让竞争对手赶上来。

持久动态RAM (DRAM)可能导致应用程序不再需要使用缓慢、复杂的文件I/O堆栈将数据存储在4kb块中。区别很简单:持久DRAM写一个字节需要20纳秒,而块I/O在超高速闪存中只需要一到两微秒,在硬盘驱动器中则需要10毫秒。

这一追求仍在继续,但在过去两年里,我们已经找到了一种可靠的替代方案。一种非易失性双内联存储器模块(NVDIMM),使用flash内存这在一定程度上加快了数据访问速度,并成为了DRAM的持久替代品。目前有两个类型的NVDIMM

  • NVDIMM-F是一款flash内存,可以插入服务器的内存插槽,充当快速SSD硬盘。它使用块I/O,因此通过文件I/O系统和一个特殊的驱动程序在4kb块中进行传输。即便如此,NVDIMM-Fs比任何其他SSD或flash卡都要快,但比动态随机存取记忆体
  • NVDIMM-N使用DRAM进行正常传输,只在掉电时使用内存自带的flash元件。这意味着传输以CPU操作速度完成,这将I/O操作的延迟削减到纳秒范围。这几乎就是持久DRAM应该达到的水平,但由于DRAM功耗和封装的限制,容量只能达到gb,而不是tb。

而任何一个NVDIMM类都会提高系统性能引人注目的是,特别是对于内存数据库,两者都无法达到圣杯标准。

然而,3D XPoint内存,一个新的这项技术由英特尔和美光联合宣布的数据访问时间比flash快得多。

这两家公司计划进行市场营销3 d XPoint作为SSD产品,比最快的快很多倍基于闪存的NVM快速驱动器,并作为一个新的NVDIMM类。

这表明,在未来几年里,固态存储的最佳位置仍将是3D NAND,而下一款产品的争夺战要到2017年底或2018年才会进入市场,然后还要再花几年时间才能尘埃落定。

SSD型号可以很容易地适应现有的服务器和存储,而NVDIMM版本和今天的NVDIMM- n有同样的问题:编译器、链接加载器和操作系统支持还不可用。英特尔在这方面有相当大的优势,它提供了最流行的NVDIMM编译器包之一。

作为一种NVDIMM, 3D XPoint内存的速度大约是标准易失性DRAM的20%。这已经足够快了,这两种技术可以在服务器中混合使用,CPU内存缓存掩盖了速度差异。但要利用这一点,需要对软件进行细微的改动。

你需要一个持久的记忆类,以及一种在写数据时轻松保证原子性的方法。此外,应用程序还需要非常了解I/O的差异。这些变化正在筹备中英特尔(Intel)和美光(Micron)希望它们能与3D XPoint内存的交付一起到来。

一种Optane心烦的表现

遗憾的是,英特尔3D XPoint版本中使用的内存控制器Optane却没有这样做达到绩效目标它的速度提升幅度仅为美光ssd的4倍至10倍。第一代产品对nvdimm来说速度不够快。

这一速度问题似乎将英特尔的第二代全速Optane ssd产品的发布时间从2016年推迟到2017年,nvdimm的发布时间甚至推迟到2018年。第一代SSD将在2016年仍然可用,但它不会比今年年底发布的NAND闪存驱动器快得多。再加上Optane产品预期的产量提升,NVDIMM-N和NVDIMM-F看起来就像是得到了暂缓执行。

也许更重要的是,三星和西部数据的晟碟业务不只是站着等着被压扁。他们也有自己的闪存替换产品正在研发中,尽管他们比英特尔最初的计划落后了很多。Optane nvdimm交付进度的有效下滑意味着这些竞争对手有机会迎头赶上,这可能开启一场市场份额的竞争。

竞争对手RRAM可能会强行进入

2015年,西部数据(Western Digital)旗下的晟碟(SanDisk)宣布,它已经开发出了一种存储类产品电阻RAM (RRAM)产品惠普公司。这将为3D XPoint带来激烈的竞争,因为第一代3D XPoint的写入磨损数字并不比NAND好多少,所以3D XPoint的速度和NAND差不多,也许还更耐用。RRAM非常适合3D结构,并且可能比3D XPoint中的“大块单元”方法实现更高的密度。

这场金牌竞赛是炒作、解决棘手的物理和工程问题以及创造生产能力之间的平衡。3D NAND在中国的产能正在快速增长,新的粗/细堆叠方法,将48层结构堆叠在一起,也大大增加了密度,而3D XPoint目前仅限于英特尔/美光在犹他州利希的合资工厂。这表明固态存储的最佳位置将继续是3 d与非在接下来的几年里,下一款产品的竞争要到2017年底或2018年才会进入市场,然后还要再花几年时间才能尘埃落定。到那时,3D XPoint内存可能会面临严峻的竞争,这对用户来说是件好事。

下一个步骤

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