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28.07.2015

Quantensprung: Intel und Micron produzieren bahnbrechende Speichertechnologie

Intel und Micron haben heute die 3D XPoint-Technologie vorgestellt. Dieser nicht flüchtige Speicher revolutioniert jedes Gerät, jede Anwendung und jeden Service, der vom schnellen Zugriff auf grosse Datenmengen profitiert. Die 3D XPoint Technologie stellt einen wichtigen Durchbruch in der Speicherfertigung dar und bildet die erste neue Speicherkategorie seit der Einführung von NAND-Flash im Jahr 1989. Intel und Micron haben bereits die Produktion der ersten Chips gestartet.

Die Unmenge an vernetzten Geräten und digitalen Diensten erzeugen ein riesiges Datenvolumen. Um diese Daten nutzbar zu machen, müssen sie gespeichert und sehr schnell analysiert werden. Das schafft neue Herausforderungen für Service Provider und Systemintegratoren, die beim Design von Storage-Lösungen Faktoren wie Kosten, Stromverbrauch und Leistung ins Gleichgewicht bringen müssen. Die 3D XPoint Technologie kombiniert Leistung, Dichte, Stromverbrauch und Kostenvorteile aller derzeit auf dem Markt verfügbaren Speichertechnologien. Die Technologie ist bis zu 1‘000 Mal schneller und bietet eine bis zu 1‘000-fach höhere Lebensdauer3 als NAND. Im Vergleich zu einem herkömmlichen Speicher liefert 3D XPoint eine bis zu zehnmal höhere Dichte.

Revolutionäre Technologie für vollkommen neue Anwendungen
„Die Industrie sucht bereits seit Jahrzehnten nach Wegen, um die Verzögerung zwischen dem Prozessor und den Daten zu reduzieren und damit Analysen zu beschleunigen“, sagte Rob Crooke, Senior Vice President and General Manager der Non-Volatile Memory Solutions Group bei Intel. „Diese neue Gattung nicht flüchtigen Speichers erreicht dieses Ziel und bringt wegweisende Leistung für Storage-Lösungen.“ „Eine der grössten Hürden des modernen Computings ist die Zeit, die der Prozessor für den Zugriff auf Daten im Langzeit-Speicher benötigt“, sagte Mark Adams, President von Micron. „Diese neue Kategorie von nicht flüchtigem Speicher stellt eine revolutionäre Technologie dar. Sie erlaubt schnellen Zugriff auf riesige Datenmengen und ermöglicht völlig neue Anwendungen.“ Die digitale Welt wächst schnell von 4,4 Zettabyte digitaler Daten im Jahr 2013 auf voraussichtlich 44 Zettabyte Daten im Jahr 20204. Die 3D XPoint Technologie verwandelt diese immense Menge an Daten innerhalb von Nanosekunden in wertvolle Informationen. Einzelhändler können die 3D XPoint Technologie beispielsweise nutzen, um Betrugsmuster in Finanztransaktionen schneller zu erkennen (Fraud Detection). Forscher im Bereich Gesundheitswesen sind damit in der Lage, grössere Datenmengen in Echtzeit zu verarbeiten und zu analysieren und dadurch komplexe Aufgaben wie Gen-Analysen und das Tracking von Krankheiten zu beschleunigen. Die Leistungsvorteile der 3D XPoint Technologie verbessern auch die PC-Erfahrung der Nutzer. Sie können schneller und interaktiver in den Sozialen Medien agieren, zusammenarbeiten sowie ein noch intensiveres Spielerlebnis geniessen. Als nicht flüchtiger Speicher eignet sich die neue Technologie sehr gut für eine Vielzahl von Storage-Anwendungen mit niedriger Latenzzeit, da die Daten nicht gelöscht werden, wenn das Gerät ausgeschaltet und die Stromversorgung unterbrochen wird.
 
Neue Cross Point Architektur für schnellere Prozesse
Nach mehr als einem Jahrzehnt der Forschung und Entwicklung wurde die XPoint 3D Technologie von Grund auf entwickelt, um nicht flüchtigen Speicher mit hoher Leistung, langer Lebensdauer und hoher Speicherkapazität zu einem erschwinglichen Preis zu erhalten. Sie führt zu einer neuen Speicherkategorie mit signifikant niedrigeren Latenzzeiten, so dass mehr Daten in der Nähe des Prozessors gespeichert und mit Geschwindigkeiten abgerufen werden können, die bislang für nicht flüchtigen Speicher undenkbar waren. Die innovative Cross Point Architektur kommt ohne Transistor aus. Sie schafft eine Art dreidimensionales Schachbrett, bei dem die Speicherzellen am Schnittpunkt der horizontalen Wortleitungen (Wordlines) und vertikalen Bit-Leitungen (Bitlines) sitzen. Damit lassen sich die Zellen individuell ansteuern. Als Ergebnis können die Daten in kleinen Mengen geschrieben und gelesen werden. Ergebnis sind schnellere und effizientere Lese-/Schreib-Prozesse.

Weitere Details über die 3D XPoint Technologie

  • Cross Point Struktur des Arrays: Senkrechte Leiter verbinden 128 Milliarden dicht gepackte Speicherzellen, von denen jede Zelle ein einzelnes Daten-Bit speichert. Diese kompakte Bauweise führt zu einer hohen Leistung und hoher Bit-Dichte.
  • Stapelbar: Zudem sind die Speicherzellen in mehreren Schichten gestapelt. Die erste Version der Technologie wird pro Die über eine Kapazität von 128 GB über zwei Speicherschichten verfügen. Zukünftige Generationen der 3D XPoint Technologie werden mehr Speicherschichten umfassen und in Ergänzung zu einem verbesserten lithografischen Verfahren (kleinere Strukturbreiten) die Kapazität des Systems weiter erhöhen.
  • Selektor: Für den Zugriff, das Lesen und Schreiben der Speicherzellen wird die Spannung variiert, die an den einzelnen Selektoren angelegt wird. Da dadurch keine Transistoren mehr notwendig sind, steigt die Kapazität bei sinkenden Kosten.
  • Schnelle Schaltzelle: Dank der kleinen Zellgrösse, schnell schaltendem Selektor, dem Cross Point-Array mit geringer Latenzzeit und einem schnellen Schreib-Algorithmus wechselt die Zelle ihren Status (Ein/Aus) schneller als jede andere aktuelle Technologie für nicht flüchtigen Speicher.

www.intel.com



Erste Muster der 3D XPoint Technologie werden im Laufe dieses Jahres veröffentlicht. Intel und Micron entwickeln individuelle Produkte auf Basis der Technologie