Корпорация Micron Technology открыла некоторые новые подробности о технологии памяти накопителей 3D XPoint, а также поделилась своим видением касательно её грядущего. У Micron и Intel есть перспективный план развития технологии на длинные годы вперёд, что обеспечит улучшение её характеристик и уменьшение цены. Micron ожидает, что по мере эволюции 3D XPoint, память будет применяться всё немало широко.
Как и ожидалось, коммерческое производство первых микросхем 3D XPoint ёмкостью 16 Гбайт (128 Гбит) стартует в 2017 финансовом году компании Micron (какой начинается в начале сентября этого года), а первые накопители на базе этого образа памяти появятся на рынке уже этой осенью. Учитывая, что Intel поставила первые образчики твердотельных накопителей (solid-state drives, SSDs) на базе 3D Xpoint ещё в крышке прошлого года, начало массового производства в этом выглядит ожидаемым. Поскольку стоимость SSD на основе памяти накопителей обещает быть весьма высокой в начале их жизненного цикла, маловероятно, что подобные устройства сделаются популярными. Как следствие, 3D XPoint получит относительно существенное распространение лишь с выходом серверной перроны 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, какой сможет работать с разными типами памяти посредством интерфейса DDR4. Как ожидается, процессоры Skylake-EX будут поддерживать до 6144 Гбайт памяти при поддержки специальных буферов. Часть этой памяти будет обычной DDR4, иная часть — 3D XPoint. Подобный подход позволит разместить большенный объём быстрой оперативной памяти и относительно быстрой памяти накопителей в прямой близости от микропроцессора, что значительно ускорит целый ряд серверных рабочих нагрузок, но не станет слишком дорого.
Хотя 3D XPoint обещает быть быстрее (как с точки зрения скорости линейного чтения, так и с точки зрения числа операций ввода/вывода в секунду) и надёжней NAND флеш, она будет существенно тише обычной DRAM. Чтобы получить преимущества от 3D XPoint, подключаемой прямо к DDR4-каналам процессора, многим владельцам серверов потребуется изменять свои приложения с учётом того, что у машин покажется иерархичная подсистема памяти. Как следствие, использование NVDIMM и SSD на базе памяти накопителей будет вырастать 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 немало четверти серверов — около 27 % — будут использовать память накопителей 3D XPoint, если пророчества Micron окажутся точными. Как видно, 3D XPoint не заменит собой обыкновенную твердотельную NAND флеш-память, но накопители на её основе займут своё пункт в центрах обработки данных.
Рост производства DRAM и NAND памяти по ожиданиям Micron
Micron Technology находит, что общий объём произведённой памяти 3D XPoint для серверов общего направления в 2019 году составит около 0,7 экзабайт (1 экзабайт = 1 миллион терабайт), а к 2022 году вытянется до 4,3 экзабайт. Предсказания касательно объёмов производства NAND разнятся. К образцу, 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 сообразно ожиданиям Samsung Electronics от сентября прошлого года, индустрия произведёт лишь 253 экзабайта NAND флеш-памяти в 2020 году. Разумеется, не совершенно корректно сравнивать объём всей произведённой NAND с объёмом 3D XPoint для серверов (из всех произведённых SSD лишь возле 12 % предназначены для серверов). Однако можно с уверенностью предполагать вытекающее:
- Объём выпускаемой памяти 3D XPoint будет несопоставим с объёмами изготовляемой 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, новоиспеченный тип памяти просто заменил бы старый;
- Вследствие существенных трудностей с массовым производством 3D XPoint ожидать паритета стоимости между памятью накопителей и обычной NAND в ближайшие годы не доводится.
В будущем компании Intel и Micron начнут применять для производства 3D XPoint всё немало совершенные технологии, что обещает привести к её удешевлению, увеличению производительности и уменьшению энергопотребления, что значительно для серверов. Будут ли улучшения столь существенны, что позволят Intel и Micron расширять использование 3D XPoint на базарах клиентских устройств, — покажет время.
