3D XPoint (произносится как три точки пересечения) - это технология энергонезависимой памяти (NVM), разработанная совместно компании Intel и Micron Technology. Он был анонсирован в июле 2015 года и доступен на открытом рынке под торговыми марками Optane (Intel) и впоследствии QuantX (Micron) с апреля 2017 года. Битовое хранилище основано на изменении bulk сопротивление в сочетании со штабелируемым массивом доступа к данным с перекрестной сеткой. Начальная цена меньше динамической памяти с произвольным доступом (DRAM), но больше флэш-памяти.
В качестве энергонезависимой памяти 3D XPoint имеет ряд особенностей, которые отличают ее от других в настоящее время. доступны RAM и NVRAM. Хотя первые поколения 3D XPoint не были особенно большими или быстрыми, по состоянию на 2019 год 3D XPoint используется для создания одних из самых быстрых из имеющихся SSD с задержкой малой записи (самый сложный тип задачи для большинства SSD, иногда описываемый как «наихудший случай» или «убийственно сложный»), которая на порядок быстрее, чем любой предыдущий корпоративный SSD. Поскольку память по своей сути является быстрой и с байтовой адресацией, такие методы, как чтение-изменение-запись и кэширование, используемые для улучшения традиционных твердотельных накопителей, не требуются для получения высокой производительности. Кроме того, такие чипсеты, как Cascade Lake, имеют встроенную поддержку 3D XPoint, что позволяет использовать его в качестве кэширующего или ускоряющего диска, а также достаточно быстр для использования в качестве энергонезависимой ОЗУ. (NVRAM) в корпусе DIMM.
Разработка 3D XPoint началась примерно в 2012 году. Intel и Micron разработали другую фазу энергонезависимой -замена память (PCM) технологии ранее; Марк Дуркан из Micron сказал, что архитектура 3D XPoint отличается от предыдущих предложений PCM и использует материалы халькогенид как для селектора, так и для запоминающих частей ячейки памяти, которые быстрее и стабильнее, чем традиционные материалы PCM, такие как GST. Но сегодня это считается подмножеством ReRAM..
3D XPoint, как было заявлено, использует электрическое сопротивление и имеет битовую адресацию. Было отмечено сходство с резистивной памятью с произвольным доступом, разрабатываемой Crossbar Inc., но 3D XPoint использует другую физику памяти. В частности, транзисторы заменены пороговыми переключателями в качестве селекторов в ячейках памяти. Разработчики 3D XPoint указывают, что это основано на изменении сопротивления сыпучего материала. Генеральный директор Intel Брайан Кржанич ответил на текущие вопросы о материале XPoint, что переход был основан на «свойствах сыпучего материала». Intel заявила, что 3D XPoint не использует технологию фазового перехода или мемристора, хотя это оспаривается независимыми обозревателями.
В сообщениях СМИ отмечается, что по состоянию на апрель 2016 года ни один другой поставщик не использовал разработала рабочую резистивную оперативную память или технологию памяти с фазовым переходом, которая осуществляла выборку и соответствовала производительности и выносливости 3D XPoint.
В середине 2015 года Intel анонсировала Optane торговая марка продуктов для хранения на основе технологии 3D XPoint. Micron (использующий бренд QuantX ) оценил объем памяти, который будет продаваться, примерно за половину стоимости динамической памяти с произвольным доступом (DRAM), но в четыре-пять раз дороже флэш-памяти. Первоначально предприятие по производству пластин в Лехи, штат Юта, управляемое IM Flash Technologies LLC (совместное предприятие Intel-Micron), производило небольшие партии чипов 128 Гбит. в 2015 году. Они складывают два самолета по 64 Гбит. В начале 2016 года ожидалось, что массовое производство чипов займет от 12 до 18 месяцев.
В начале 2016 года IM Flash объявила, что первое поколение твердотельных накопителей достигнет 95000 IOPS пропускной способности с Задержка 9 микросекунд. Эта низкая задержка значительно увеличивает количество операций ввода-вывода в секунду при низкой глубине очереди для случайных операций. На Форуме разработчиков Intel 2016 компания Intel продемонстрировала платы разработки PCI Express (PCIe) 140 ГБ, показав в 2,4–3 раза улучшение результатов тестов по сравнению с твердотельными накопителями на флэш-памяти PCIe NAND (твердотельные накопители). 19 марта 2017 года Intel анонсировала свой первый продукт: карту PCIe, доступную во второй половине 2017 года.
Несмотря на первоначальный теплый прием при первом выпуске, 3D XPoint - особенно в виде линейки Intel Optane - был высоко оценен и широко рекомендован обозревателями для задач, где его специфические особенности представляют ценность. Например, в обзоре Storage Review в августе 2018 г. сделан вывод о том, что для рабочих нагрузок с малой задержкой 3D XPoint производит 500 000 4 КБ операций ввода-вывода в секунду как для чтения, так и для записи с задержкой 3–15 микросекунд, и что в настоящее время «в настоящее время нет ничего [другого], что могло бы сравниться с ним», в то время как Tom's Hardware описал Optane 900p в декабре 2017 года как «мифическое существо», которое нужно увидеть, чтобы в это поверить, и которое удвоилось скорость лучших предыдущих потребительских устройств. В 2017 году компания ServeTheHome пришла к выводу, что в тестах чтения, записи и смешанного тестирования твердотельные накопители Optane были примерно в 2,5 раза быстрее лучших SSD-накопителей Intel для центров обработки данных, которые им предшествовали, P3700 NVMe. AnandTech отметил, что бытовые твердотельные накопители на базе Optane были аналогичны по производительности лучшим твердотельным накопителям, отличным от 3D-XPoint, для передачи больших объемов данных, причем оба они были «поражены» высокой производительностью передачи данных корпоративных SSD-накопителей Optane.
Intel различает «память Intel Optane» и «твердотельные накопители Intel Optane». В качестве компонента памяти Optane требует наличия специального набора микросхем и поддержки ЦП. Как обычный твердотельный накопитель, Optane широко совместим с очень широким спектром систем, и его основные требования во многом аналогичны любым другим твердотельным накопителям - возможность подключения к оборудованию, операционной системе, BIOS / UEFI и поддержке драйверов для NVMe, а также адекватной
Micron предлагает SSD-накопители NVMe AIC (QuantX X100), которые поддерживают совместимость с NVMe. системы. Встроенная поддержка в качестве устройства ускорения не поддерживается (хотя можно использовать многоуровневое хранилище).