SSD/Flash: 3D-XPoint-Technologie ist um Faktor 1.000 effektiver

[FM4E]

<p><img style="margin: 10px; float: left;" alt="3d xpoint" src="/images/stories/logos-2015/3d_xpoint.jpg" height="100" width="100" />Die NAND-Technologie selbst, die in den aktuellen SSDs steckt, ist schon einige Tage alt. Genauer gesagt wurde diese Technologie im Jahr 1989 eingeführt. Innerhalb der letzten 26 Jahre wurde diese Technologie immer wieder verfeinert und verbessert. Doch eine neue, revolutionäre Speichertechnologie steht bereits vor der Tür. <a href="http://www.intel.de">Intel</a> und <a href="http://www.micron.com/">Micron</a> haben sich zusammengeschlossen und gemeinsam die neue 3D-XPoint-Technologie entwickelt, die den derzeitigen NAND-Speicher ablösen soll - und die Entwicklung einer gänzlich neuen Speichertechnologie ist auch nicht so unbegründet.</p>
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[NasaGTR]

Tolle Sache, möglicherweise der Nachfolger von NAND SSDs in 5-10 Jahren.

Denn bis diese wirklich für die breite Masse Marktreif und verfügbar sind (aktuelle SSD Preise) vergeht noch einige Zeit.

 

[Bitmaschine]

Das schreit förmlich nach neuen Entwicklungen der Board-Architektur, Kontrollern, neue Generationen von CPU's und Schnittstellen. Da tut sich was. Spannende Sache.

 

[DragonTear]

Puuh, sollte das "1000fach efektiver" auch nur annähernd auf die Datenrate zutreffen, dann wird wohl nicht mal ein PCIe 3.0 x16 Slot ausreichen um eine SSD mit diesem Speicher voll auszulasten
Ansonsten hört sich die Beschreibung allerdings stark vergleichbar mit Hynix/AMD's HBM an, nur dass dieser hier nicht flüchtig ist. AMD wird seine APUs/CPUs ab 2017 wohl mit HBM ausstatten, daher logisch dass Intel da auch kontern muss.

 

[Holt]

Ach ich habe schon so viele Meldungen über vielversprechende Nachfolger für NAND und RAM und sonst was gelesen, alleine Flash NAND hat es bisher geschafft Floppy Disks und zunehmend auch HDDs zu verdrängen. Wenn ich warten möchte bis der Rest so weit ist, dass ich es eines Tages in meinen Rechner einbauen kann, werde ich wohl wirklich ein alter Mann sein.

 

[ELKINATOR]

Ansonsten hört sich die Beschreibung allerdings stark vergleichbar mit Hynix/AMD's HBM an, nur dass dieser hier nicht flüchtig ist.

ist überhautp nicht vergleichbar, aber man muß ja bei jedem thema in dem es um Intel geht mal AMD mit ins spiel bringen...

 

[NasaGTR]

1000x sogut

ich denke mal:

10x Energieeffizienter
10x Theoretisch mögliche Leistung
10x so langlebig.

Mit PCIe 4.0 und ausreichend Lanes dürfte die Leistung schon gut genutzt werden.

Wobei bis das fertig ist, gibt es wahrscheinlich schon PCIe 5.0 was dann ja zum Teil schon auf LWL basieren soll!

Samsung wird aber bestimmt an einem Gegenstück zu dieser Technologie von Intel und Micron arbeiten!

 

[Brainorg]

Ansonsten hört sich die Beschreibung allerdings stark vergleichbar mit Hynix/AMD's HBM an, nur dass dieser hier nicht flüchtig ist

Genau an den musste ich im ersten Moment auch denken.
Schön zu sehen, was uns hier die nächsten jahre erwarten könnte.

 

[Snake7]

ist überhautp nicht vergleichbar, aber man muß ja bei jedem thema in dem es um Intel geht mal AMD mit ins spiel bringen...

Lass ihn doch. Soll er ruhig sein Unwesen verbreiten. Ist so oder so schon bei vielen auf der ignore-liste.

 

[Hadan_P]

Bin ich der einzige der bei der Beschreibung der Technik an massiv verkleinerten Kernspeicher (https://de.wikipedia.org/wiki/Kernspeicher) denken musste? (Mir ist schon klar das die tatsächliche Technik eine ganz andere ist)

Ach ich habe schon so viele Meldungen über vielversprechende Nachfolger für NAND und RAM und sonst was gelesen, alleine Flash NAND hat es bisher geschafft Floppy Disks und zunehmend auch HDDs zu verdrängen.

So ist es. Alle paar Monate wird eine neue Speicherkuh durch das Technik-Dorf getrieben, in freier Wildbahn gesehen hat man davon noch nicht viel...

 

[elchupacabre]

Das erinnert mich an die Meldungen zu dem TESA Speichermedium und den organischen Festplatten (habe ich Beides nicht weiter verfolgt, keine Ahnung, wie da der Stand ist)

 

[ELKINATOR]

Lass ihn doch. Soll er ruhig sein Unwesen verbreiten. Ist so oder so schon bei vielen auf der ignore-liste.

bei mir eigentlich eh auch, aber wenn ich den artikel direkt kommentiere sehe ich ihn leider:\
aber in zukunft werde ich die kommentare zu artikeln eh nur noch direkt im forum lesen, dann sehe ich gewisse leute nicht:}

 

[KeinNameFrei]

Also ich fress einen Besen wenn das nicht maßgeblich vom Konzept des Memristors beeinflusst wurde. Das hat sich schon vor einigen Jahren abgezeichnet, als das Element zum ersten Mal praktisch abgebildet wurde... viel simpler und massenfertigungsfreundlicher, als alle gedacht haben, nämlich durch einfaches Kreuzen von zwei Leiterbahnen auf eine bestimmte Weise. Kommt einem sofort bekannt vor, wenn man Micron's Folien anguckt!

Damals fehlte es nur noch an der Umsetzung aus dem Labor in ein tatsächliches Produkt, und das scheint jetzt passiert zu sein. Ich denke ebenfalls, dass Crossbar einen großen Einfluss hatte, die ja schon letztes Jahr eine revolutionäre Speichertechnologie angekündigt haben (was dem kleinen Startup so wirklich keiner geglaubt hat) und auch schon länger eng mit Micron zusammenarbeiten.

 

[WoIstDerAmiga]

ist überhautp nicht vergleichbar, aber man muß ja bei jedem thema in dem es um Intel geht mal AMD mit ins spiel bringen...

Man muss aber im Umkehrschluss nicht jedesmal,wenn AMD ins Spiel gebracht wird, seinen Quark auchnoch ablassen.

 

[Digi-Quick]

Was bitteschön sind denn "winzige Daten"? *lol*

Das kleinste mir bekannte Datum ist 1 Bit mit der Wertigkeit 0 oder 1.

Die Quantentechnik lasse ich hier mal aussen vor, da diese Technik bislang nur in der Theorie besteht und das Laborstadium seit Jahrzehneten nicht verlassen hat!

Ansonsten habe ich in den letzten Jahren zu viele Meldungen dieser Art gelesen, ohne daß da wirklich Produkte dabei herauskamen!

 

[Superwip]

Erinnert an den Memristor von HP...

 

[DragonTear]

ist überhautp nicht vergleichbar, aber man muß ja bei jedem thema in dem es um Intel geht mal AMD mit ins spiel bringen...

Wieso ist das nicht vergleichbar? Nur weil der erste beworbene Zweck SSDs sind?
Es sind beides Technologien die ein Speichermedium mit höheren Datenraten als bisher ermöglichen soll. Zudem sind es beides Technologie die auf ein Stacking-Prinzip aufbauen (vorerst Interposer, irgendwann vieleicht direkt auf andere DIEs drauf)

Argumentiere bitte, sonst ist deine Aussage die Bits nicht wert die sie festhält.


Davon abgesehen.. wtf.. ich wurde im Grakaforum mehrfach als Fanboy PRO AMD beschimpft. Jetzt hier willst du behapten dass ich wegen dem Gegenteil davon auf ner Ignore landen soll? Haha...
Dieses Forum wird ja immer abstruser...

 

[w0mbat]

Ok, ein paar Erklärungen:

Der Speicher geht noch dieses Jahr in Massenproduktion, es braucht also keine 5-10 jahre bis es Produkte damit gibt. Man hat nicht die Forschung vorgestellt, sondern gleich ein serienreifes Produkt.

Nicht wirklich mit HBM vergleichbar, da HBM deutlich schneller als DDR ist, 3DXP aber langsamer als DDR ist.

 

[Richard Penniman]

Ich freue mich darauf.

 

[Bucho]

Ach ich habe schon so viele Meldungen über vielversprechende Nachfolger für NAND und RAM und sonst was gelesen, alleine Flash NAND hat es bisher geschafft Floppy Disks und zunehmend auch HDDs zu verdrängen. ...

Das erinnert mich an die Meldungen zu dem TESA Speichermedium und den organischen Festplatten (habe ich Beides nicht weiter verfolgt, keine Ahnung, wie da der Stand ist)

Hehe ja ... alle paar Jahre gehen solche Meldungen um. Ich erinnere mich da auch noch an holographische 3D Speicher in einer Art Kunststoffwürfel uvm.
Also weckt mich wieder sobald die ersten Produkte am Markt erscheinen, bis dahin ist es "nice to read", aber auch schon nicht mehr.

 

[Satan]

Nicht wirklich mit HBM vergleichbar, da HBM deutlich schneller als DDR ist, 3DXP aber langsamer als DDR ist.

Wo nimmst du diese Information her?

DDR4 bingt es auf 25,6 GB/s je Kanal.

Bei Quadchannel wäre das pi mal Daumen 100GB/s

Wenn eine SSD 500MB/s bringt und 3DXP um den Faktor 1000 schneller sind, sind das 500.000MB/s also ca. 500GB/s und damit um den Faktor 5 schneller als DDR4 (DDR4-3200 PC4-25600)also in etwa da wo HBM liegt, welches bisher nur bei Grakas zum Einsatz kommt.

 

[Mr.Mito]

Wie Intel nun in einer Pressemitteilung bekanntgegeben hat, steigt die Effektivität der neuen Speichertechnologie im Gegensatz zur NAND-Technologie um das 1.000-fache an. Dies gilt generell für die Performance, für die Haltbarkeit und für die Leistungsaufnahme.

Bezieht sich das 1000x so schnell nicht nur auf die Zugriffszeiten und nicht auf den Durchsatz? So hatte ich das zumindest gelesen.

PS:
Verlinkte einer im heise forum - passt ja zu Buchos Kommentar.

Forschung: Neue Permanent-Speicher 1000 mal schneller als Flash-Memory

 

[Holt]

DDR4 bingt es auf 25,6 GB/s je Kanal.

Bei Quadchannel wäre das pi mal Daumen 100GB/s

Theoretisch, wenn man nur die Datenraten während der kurzen Zeit der Übertagung von Daten in einem Burst berücksichtigt, aber dann muss auch wieder mal neu adressiert werden, dabei gibt es Latenzen die einfach nicht kleiner werden wollen und solange die Daten nicht da sind, wird gar nichts übertragen, dann geht es wieder weiter mit dem nächsten Burst, von den 25,6GB/s pro Kanal bleibt dann auch nicht so viel als bei DDR3 übrig, zumal die Burstlänge ja auch nur erhöht wurden, es sind weiter maximal 8.

 

[Satan]

@Mr.Mito:

Wenn es nur die Zugriffszeiten sind, ist es ja auch nur noch halb so interessant, wenn ich viele Kleinstdateien schreiben möchte, bringt es einen Vorteil und sonst eher nicht, abgesehen von der Haltbarkeit, nur bis ich einen heutige SSD kaputt-geschrieben habe, habe ich wahrscheinlich sowieso schon ne neue. Daher ist die Haltbarkeit eher für Serversysteme mit hohem Datenaufkommen interessant, für den privaten Nutzer hielte sich der Mehrwert, wenn es so ist, wie du sagst, aber eher in Grenzen oder nicht?

@Holt: Mein Beispiel war auch eher ne Milchmädchen-Rechnung, nur bei noch geringerer Leistung von DDR4, wäre 3DXP ja erst recht schneller, sonfern der Faktor 1000 auch für den Datentransfer gilt und nicht langsamer, wie von w0mbat behauptet.

 

[Bitmaschine]

Das erinnert mich an die Meldungen zu dem TESA Speichermedium und den organischen Festplatten (habe ich Beides nicht weiter verfolgt, keine Ahnung, wie da der Stand ist)

Kann ich mich auch gut daran erinnern. Ich meine, dass dieses Projekt TESA auf Eis gelegt wurde, weil fehleranfällig, das Trägermedium eintrübt und eigentlich nur eine ROM-Funktion hatte. Der große Vorteil damals war die mögliche Speichermenge auf kleinstem Raum. Mehrere Gigabyte. Damals enorm (90’iger Jahre), heute kann man eigentlich darüber lächeln. Eigentlich war dies, meines Wissens auch der Startschuss für die holografische Speicherung. Was sich auch nicht wirklich durchgesetzt hat. Geblieben ist davon wohl diese Glasblöcke mit einen netten 3D-Abbild innendrin. Eigentlich auch nur eine ROM-Funktion.

Wenn man die Speichertechnologie heute anschaut, dann hat man die dritte Dimension, mehrlagig aufeinandergeschichtet, bei immer kleineren Strukturen und weniger Hitzeentwicklung wieder/neu/oder gerade deswegen neu endeckt. Wie bei einem Hologramm.

Ich male für mich mal so aus, was bei einer Höhe von 4 cm, oder ein Würfel mit diesen Maßen, an Speichermenge rauskommen würde…, mit mind. einen 1024 Bit Bus, 7nm Strukturen … vielleicht kommen in der Zukunft Schaltkreise die verschiedenste Ladungszustände sehr stabil, ohne Schwankungen und lang halten können, das wiederum je nach Ladung und Kontrollschaltung eine Binäre Summe ergibt. Also nicht mehr nur 0 oder 1. Ach wer weiß, keine Ahnung, es ist ein Kommen und Gehen …
Vieles mag Science Fiktion sein, aber letztendlich liegt es an der Fantasie des Menschen Unmögliches möglich zu machen. Auf jeden Fall tut sich gewaltig was. Wer hätte das vor 30 oder 40 Jahren gedacht, spannend.

 

[w0mbat]

Wo nimmst du diese Information her?

DDR4 bingt es auf 25,6 GB/s je Kanal.

Bei Quadchannel wäre das pi mal Daumen 100GB/s

Wenn eine SSD 500MB/s bringt und 3DXP um den Faktor 1000 schneller sind, sind das 500.000MB/s also ca. 500GB/s und damit um den Faktor 5 schneller als DDR4 (DDR4-3200 PC4-25600)also in etwa da wo HBM liegt, welches bisher nur bei Grakas zum Einsatz kommt.

Schau dir einfach das Werbevideo an, da sagt Intel, dass DRAM 1500x schneller als Flash ist, 3DXP aber nur 1000x schneller als Flash. Und HBM ist nochmal deutlich schneller als DRAM. Zudem sind die Timings höher als bei DRAM.

 

[h00bi]

Wenn eine SSD 500MB/s bringt und 3DXP um den Faktor 1000 schneller sind, sind das 500.000MB/s also ca. 500GB/s und damit um den Faktor 5 schneller als DDR4 (DDR4-3200 PC4-25600)also in etwa da wo HBM liegt, welches bisher nur bei Grakas zum Einsatz kommt.

Du nimmst ganz andere Zahlen. Kein Mensch rechnet über die Bandbreite einer SSD mit 8facher Parallelschaltung und dann noch Drossekung durch das SATA Interface.
Es geht hier um Zeit von einzelnen Zugriffen. Und da ist RAM im Nanosekundenbereich und NAND im Milli- oder Mikrosekundenbereich.
Und 3DXP ist da wohl irgendwo dazwischen, aber eher beim RAM als beim NAND

 

[Holt]

Eben, es kommt nur selten auf die Bandbreite an, die gilt nur bei langen sequentiellen Zugriffen, aber die sind bei SSDs wie bei RAM bei den meisten Aufgaben nicht vorhanden. Bei GPUs ist das anders, daher haben die auch das GDDR RAM, welche eine längeren Burst macht, wenn GPUs müssen ja meist das RAM sequentielle komplett durchgehen Beim DDR4 hat man auf lange Bursts aber bewusst verzichtet, denn die haben auch Nachteile, hätte man statt weiter nur 8 nun 16 gewählt, so wären pro Zugriff doppelt so viele Daten übertragen worden, es wäre also real mehr von der theoretischen Bandbreite genutzt worden weil es weniger Pausen für die Adressierung geben würde.

Nur ist das eben immer dann ein Nachteil, wenn diese Daten überhaupt nicht gebraucht werden, dann belegen sie unnötig Cache und vor allem belockieren die während der Übertragung das RAM, denn solange der Burst läuft kann ja nichts anderes gemacht werden, man muss also warten. Kurze Latenzen sind aber extrem wichtig für die Alltagsperformance.

 

[Satan]

Von einer Verzögerung bei Dateizugriffen von 30 Mikrosekunden ausgehend, wie sie schnelle SATA-SSDs erreichen, würde 3D XPoint nur 30 Nanosekunden benötigen. Quelle

Die Zugriffszeit auf den Arbeitsspeicher ist höher (etwa 60-70 Nanosekunden) als die Zugriffszeit auf den Prozessor-Cache.

Ich weiß jetzt nicht von welchem RAM der Wikipedia-Artikel ausgeht, in jedem Fall wäre die Zugriffszeit auf RAM-Niveau, evtl. nicht des schnellsten sollte aber ausreichen.

Wie Holt sagte sind es beim RAM nur die Bursts, im Mittel ist RAM also noch langsamer, bei einer SSD stellen die Transferraten aber keine Bursts da, sondern können dauerhaft erbracht werden, womit XPOINT als RAM-Ersatz fungieren können sollte.

Ferner schrieb ich auch, dass ich nicht den Anspruch auf einen Rechnung erhebe, welche die Realität zu 100% abbildet, von den Daten her, die "bekannt" sind, sollte es aber gehen.

 

[h00bi]

60-70 Nanosekunden war bei EDO RAM.
Du musst unterscheiden zwischen der Zugriffszeit des RAMs selbst und der kompletten Pipeline bis die Daten von der CPU angefordert sind und auch abgeliefert sind.

Ich frage mich ernsthaft wie man ohne einen Master in Mikrosystemtechnik an den Aussagen der IMFT Leute zweifeln kann und versucht das mit irgendwelchen Zahlen zu widerlegen