Миналата седмица, когато целият свят се срещна с Windows 10, в шума на официалния дебют на новата операционна система се изгуби обявяването на една технология, която има потенциал да промени драматично света на личните компютри. Става въпрос за 3D XPoint - съвместна разработка на Intel и Micron, която е нов тип памет, която обещава да революционизира разбирането ни за компютър.
Къде са вашите данни днес??
Обикновено компютърната система включва два вида памет. Една от тях се нарича памет с произволен достъп (RAM или RAM) - светкавично бърза, но сравнително ограничена по обем памет и по-разочароващо - променлива. С други думи, информацията, съхранявана в него, "се изпарява" в момента на прекъсване на захранването.
Друг вид памет е локалната, която днес се предлага в две разновидности: класически магнитни дискове (HDD) и устройства, изградени от чипове за бърза флаш памет (SSD). И двата типа са по-ниски в скоростта на RAM, но са енергонезависими, тоест запазват цялата информация, записана върху тях, дори при липса на мощност.
RAM се използва само ако е необходимо, т.е. данните се зареждат в него непосредствено преди използването му. През цялото останало време информацията остава повече или по-малко инертна, записана на магнитните плочи на твърдия диск или NAND флаш чипове на SSD паметта.
3D XPoint обаче има потенциала да промени този дуалистичен канон по революционен начин. За да добиете ясна представа за революционния характер на тази технология, просто си представете, че компютрите за един ден вече няма да се нуждаят от отделни RAM, твърди или твърди дискове и всички данни ще бъдат записани в единичен енергонезависим масив. С други думи, компютър, с който никога няма да изчакате да се зареди игра или приложение.
Компютър на бъдещето
Чисто техническите аспекти на 3D XPoint в момента са сравнително оскъдни. В крайна сметка говорим за иновации на доста ранен етап на развитие, въпреки че на съвместна презентация Intel и Micron показаха готови инженерни проби..
Всъщност 3D XPoint (както подсказва името) е нова технология за изграждане на многослойни триизмерни чипове за памет, базирани на 20 nm производствен процес. Това обаче не е нов метод за създаване на RAM или NAND Flash, а нещо съвсем различно..
Идеята на 3D XPoint е, че за един ден напълно заменете оперативната памет и локалната памет във вида, в който ги познаваме днес. Предпоставките за това са на лицевата страна: според Intel и Micron новият им тип памет е 1000 пъти по-бърз от всеки съвременен SSD, той е също толкова по-устойчив на износване (включително високоефективните NVMe устройства) и 10 пъти по-гъст от използваните в момента DRAM чипове.
В допълнение (и това е много важно), 3D XPoint е енергонезависима памет, т.е. не се нуждае от мощност, за да запази записаната в него информация. Това означава, че в бъдеще компютрите, оборудвани с, да речем, 1TB 3D XPoint памет няма да се нуждаят нито от RAM памет, нито от локален диск, било то магнитно (HDD) или твърдо състояние (SSD). Цялата информация, която се обработва от потребителя на такъв компютър, всички данни и програми ще бъдат постоянно зареждани в паметта и винаги ще бъдат достъпни без забавяне.
Както вече споменахме, на този етап Intel и Micron са лаконични по отношение на техническите детайли на новата технология, но официалните данни, които бяха докладвани, ни позволяват да направим интересни изводи..
И двете компании твърдят, че 3D XPoint ще осигури десетократно увеличение на скоростта на трансфер в сравнение с понастоящем подходящите SSD дискове от висок клас. Най-бързите такива продукти са така наречените NVMe устройства (например Intel Series 750), които достигат максимална скорост от приблизително 2,5 GB / s. Просто изчисление показва, че производителността на 3D XPoint масива ще бъде приблизително 20-25 GB / s. За сравнение, типичната конфигурация на процесора Haswell или Broadwell в комбинация с двуканална DDR3 памет осигурява скорост на пренос на данни от около 17 GB / s. На пазара обаче има много изчислителни устройства от по-нисък клас, които работят сравнително добре при около 9 GB / s или по-малко. Разбира се, има системи, които осигуряват 55 GB / s или повече. А скоростите на трансфер на данни между графичния процесор и паметта в съвременните видео адаптери далеч надхвърлят тази граница - говорим за стойности в диапазона от 100 до 300 GB / s.
Обещаващо на теория
Едно е неоспоримо - на този етап 3D XPoint технологията изглежда като сериозно приложение за революция в компютърния свят. И той със сигурност се нуждае от толкова мощен импулс - особено когато се сблъсква с реалностите на постепенно намаляващия потенциал на Закона на Мур и настоящите микропроцесорни технологии.
Въпреки това, смелите идеи, които са в основата на 3D XPoint, се сблъскват с бариерите пред прилагането на тази технология на практика..
Първо, преходът към този тип памет ще изисква пълна промяна в приетите постулати на компютърната архитектура. Съвременните компютри просто не са проектирани да използват терабайти универсална памет, работещи със скорост, близка до тази на RAM чиповете.
Въпросът възниква и при операционните системи, които са организирани в дуалистичния модел на „оперативно-локална памет“.
Така че първоначално бъдещите устройства с 3D XPoint ще трябва да се впишат в текущата картина - първите продукти, базирани на нова памет, вероятно ще бъдат вид на добре познат M.2 NVMe (PCIe).
Те обаче едва ли ще са крайна цел на Intel и Micron, за които 3D XPoint е една от първите стъпки в бъдещето на глобалната компютърна революция, която завинаги ще промени начина, по който възприемаме и се справяме с компютрите.
Приятен ден!
