全新3D Xpoint芯片:无“内存丢失”的电源故障速度超过1000倍

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英特尔和广美公司最近推出的革命性新技术3D XPointstorage技术比现有存储卡和计算机固态硬盘中使用的与非门闪存技术快1000倍。两家公司认为，这是自1989年“与非”闪存推出以来的首个新“主流内存”，并预测这将有助于加速科学研究，并带来更复杂的视频游戏和其他更多好处。一些专家评论说，“存储技术又向前迈进了一大步”。

Technalysis咨询公司的分析师鲍勃·奥唐纳说:“其他公司都在谈论新的存储技术，但3D Xpoint芯片是可以制造的——这就是为什么它引起了如此大的轰动。”。如果一切顺利，第一批3D Xpoint(3)产品将于明年上市，但价格尚未公布。

尽管3D Xpoint芯片的存储速度不如随机存取存储器(RAM)快，但它可以在断电时保留数据——这是相对于随机存取存储器的一个主要优势。英特尔指出，它不是闪存或内存的替代品，但可以与两者结合使用，将一些数据“更靠近”处理器，以实现更快的访问。

为什么这个名字这么奇怪？

新的存储芯片是由多层电路组成的三维结构。每层上的电路相互平行，并与上层和下层的电路成直角。这些层在上层和下层的交叉点处连接到层之间的“柱”线。每个“支柱”都有一个“存储单元”和一个“选择器”。存储单元可以存储一位数据，在二进制代码中表示一个1或0；选择器允许特定存储单元的读取和写入，并通过改变线电压来控制访问。

为什么速度更快？

对于浏览、拍摄和录制视频，智能手机和个人电脑中的闪存似乎足够快。为什么我们需要更快的记忆？在其他情况下，当前的存储技术过于缓慢或有限，尤其是在执行所谓的“大数据”任务时，例如人类基因DNA的测序和分析，这在新的和个性化的医学中具有巨大的潜力。还有在短时间内来回复制大量信息或执行密集操作。更快的存储有助于云服务器更好地处理大型文件。

新存储芯片的快速速度也对视频游戏制造商有利。目前，游戏场景的设计受到存储在内存中的数据量的限制，因此玩家有时不得不暂停并等待加载游戏的新部分。如果可以从3D Xpoint芯片上更快地下载数据，理论上可以提供更大、更宽的视野和更流畅的体验。

与记忆相比有什么优势吗？

与闪存相比，3D Xpoint的最大优势在于它不使用晶体管，而晶体管是与非门芯片的核心。“与非”芯片通过在晶体管的“浮栅”上来回移动电子来工作。“与非”芯片不是直接修改位数据，而是擦除更多信息，然后重写并合并新的信息。

英特尔总裁罗伯特·克鲁克说:“这有点像停车场。如果你想移动一辆车，你会把其他车挤在一起。你必须重新安排它们，才能得到一辆新车。”然而，3D Xpoint芯片通过改变存储材料的属性来工作，高电阻代表1，低电阻代表0。这样，每个存储单元可以独立工作，从而从根本上提高了速度。此外，它的可靠和持久时间是与非门的数百倍。

闪存和随机存储器被淘汰了吗？

英特尔相信，在未来，固态硬盘仍将比3D Xpoint便宜得多，继续使用固态硬盘存储大多数文件仍有意义。新技术将作为中间步骤存在。该程序不是将数据直接从速度较慢的内存复制到内存中，而是预测可能需要的数据，然后提前将其传输到3D Xpoint芯片中。

这就像一个家具零售商在一个偏远的仓库里储存了大量的家具。虽然节约了成本，但运输道路缓慢。他将在有公路的地方建造一个较小的仓库，虽然价格更贵，但他可以在这里有选择地存放他最需要的家具，这样购买和运输的时间会更少。

然而，内存仍然具有速度优势，并且一直是收集直接进入处理器的数据的最佳选择。一些需要超高速的应用仍然需要旧技术来提供。然而，它的生产成本相对较高，而且计算机制造商经常限制其中的内存量。3D Xpoint无疑比同样大小的内存更便宜。这项新技术的优势在于它增加了非挥发性，也就是说，它不会在断电时“忘记”信息。

在线游戏公司可能想用3D Xpoint取代电脑服务器上的内存。目前，一个服务器可以携带的玩家数量受到它所包含的内存数量的限制。如果您切换到3D Xpoint芯片，对于许多简单的任务来说，性能上可能只有很小的差别，但是它可以在不改变成本的情况下从根本上增加支持的人数。

如果你想用这个新芯片代替闪存，你可以用它来存储操作系统文件，这些文件是你每次启动电脑时都需要的。用户在新电脑上也有更快的体验，因为这些文件存储在固态驱动器而不是磁盘驱动器上，如果使用3D Xpoint芯片，他们也会经历类似的速度飞跃。

英特尔的销售总监格雷格·马特森说:“它会给你一个即时的体验。”这也取决于它的成本和你的耐心来证明3D Xpoint芯片是否真的有吸引力。

(编者:胡彦明)