Корпорация Micron Technology раскрыла некоторые новые подробности о технологии памяти накопителей 3D XPoint, а также поделилась своим видением касательно её будущего. У Micron и Intel есть перспективный план развития технологии на долгие годы вперёд, что обеспечит улучшение её характеристик и уменьшение цены. Micron ожидает, что по мере эволюции 3D XPoint, память будет применяться всё более широко.
Как и ожидалось, коммерческое производство первых микросхем 3D XPoint ёмкостью 16 Гбайт (128 Гбит) стартует в 2017 финансовом году компании Micron (который начинается в начале сентября этого года), а первые накопители на базе этого типа памяти появятся на рынке уже этой осенью. Учитывая, что Intel поставила первые образцы твердотельных накопителей (solid-state drives, SSDs) на базе 3D Xpoint ещё в конце прошлого года, начало массового производства в этом выглядит ожидаемым. Поскольку стоимость SSD на основе памяти накопителей обещает быть очень высокой в начале их жизненного цикла, маловероятно, что подобные устройства станут популярными. Как следствие, 3D XPoint получит относительно существенное распространение лишь с выходом серверной платформы Intel Xeon Purley в конце 2017 года.
Иерархия памяти в серверах по видению Intel
Процессоры Intel Xeon с кристаллами Skylake-EP/Skylake-EX будут экипированы многоуровневым (tiered) контроллером памяти, который сможет работать с разными типами памяти посредством интерфейса DDR4. Как ожидается, процессоры Skylake-EX будут поддерживать до 6144 Гбайт памяти при помощи специальных буферов. Часть этой памяти будет обычной DDR4, другая часть — 3D XPoint. Подобный подход позволит разместить большой объём быстрой оперативной памяти и относительно быстрой памяти накопителей в непосредственной близости от микропроцессора, что значительно ускорит целый ряд серверных рабочих нагрузок, но не обойдётся слишком дорого.
Хотя 3D XPoint обещает быть быстрее (как с точки зрения скорости линейного чтения, так и с точки зрения количества операций ввода/вывода в секунду) и надёжней NAND флеш, она будет существенно медленнее обычной DRAM. Чтобы получить преимущества от 3D XPoint, подключаемой непосредственно к DDR4-каналам процессора, многим владельцам серверов потребуется изменять свои приложения с учётом того, что у машин появится иерархичная подсистема памяти. Как следствие, использование NVDIMM и SSD на базе памяти накопителей будет расти умеренными темпами, ожидают в Micron.
Перспективы 3D XPoint по оценкам Micron
Так, в 2018 году лишь 5 % типовых серверов (с двумя или четырьмя процессорными гнёздами) будут использовать память 3D XPoint в каком-либо форм-факторе (NVDIMM, PCIe карта, 2,5-дюймовый SSD с U.2/SFF-8639 коннектором). К 2020 году уже 16 % серверов будут оснащены 3D XPoint. Однако уже в 2022 году более четверти серверов — около 27 % — будут использовать память накопителей 3D XPoint, если предсказания Micron окажутся точными. Как видно, 3D XPoint не заменит собой обычную твердотельную NAND флеш-память, но накопители на её основе займут своё место в центрах обработки данных.
Рост производства DRAM и NAND памяти по ожиданиям Micron
Micron Technology считает, что общий объём произведённой памяти 3D XPoint для серверов общего назначения в 2019 году составит около 0,7 экзабайт (1 экзабайт = 1 миллион терабайт), а к 2022 году вырастет до 4,3 экзабайт. Предсказания касательно объёмов производства NAND разнятся. К примеру, Micron полагает, что рынку потребуется 344 экзабайта NAND-памяти уже в 2019 г., при этом половина этого объёма (172 экзабайта) будет использоваться для твердотельных накопителей. Однако согласно ожиданиям Samsung Electronics от сентября прошлого года, индустрия произведёт лишь 253 экзабайта NAND флеш-памяти в 2020 году. Разумеется, не совсем корректно сравнивать объём всей произведённой NAND с объёмом 3D XPoint для серверов (из всех произведённых SSD лишь около 12 % предназначены для серверов). Однако можно с уверенностью предполагать следующее:
- Объём выпускаемой памяти 3D XPoint будет несопоставим с объёмами производимой NAND флеш даже для рынка серверов;
- Себестоимость и цена 3D XPoint в ближайшие годы не позволят этой памяти получить сравнимое с NAND флеш распространение. В противном случае, новый тип памяти просто заменил бы старый;
- Вследствие существенных трудностей с массовым производством 3D XPoint ожидать паритета цены между памятью накопителей и обычной NAND в ближайшие годы не приходится.
В будущем компании Intel и Micron начнут применять для производства 3D XPoint всё более совершенные технологии, что обещает привести к её удешевлению, увеличению производительности и уменьшению энергопотребления, что важно для серверов. Будут ли улучшения столь существенны, что позволят Intel и Micron расширять использование 3D XPoint на рынках клиентских устройств, — покажет время.
Источник:
