Intel 3D XPoint快閃記憶體來了，顯微鏡看內部技術終於真相大白!

根據Intel所說，未來3D XPoint快閃記憶體製造的產品速度遠高於PCI-E、SATA介面的SSD，每通道6GB/s的帶寬更接近內存。然而一直以來，Intel對於3D XPoint的內部架構設計和規格諱莫如深。

現在，產品有了，TechInsights的逆向工程師們將3D XPoint晶元放在顯微鏡下，發現了一些有趣的現象。什麼是3D XPoint技術？

首先看看什麼是3D XPoint技術。據知，3D XPoint技術之前的架構（Corss-point）捨棄了原來位存儲晶體管（bit-storing transistors），採用柵狀電線（a latticework ofwires）電阻來表示0和1.而3D XPoint架構其實是一種大容量存儲技術，雖然比DRAM要慢，但它比DRAM要便宜，比NAND要快，但是比NAND要貴，最重要的是它是非易失性的。所以，斷電之後數據不丟失。

3D XPoint介於DRAM和NAND快閃記憶體之間，很有可能在企業級數據中心甚至消費級產品中引起變革。剖析3D XPoint內部

首先來看存儲內核面積。

3D XPoint居然完全不如當今的一眾NAND快閃記憶體，別說3D立體式的，就連2D平面式的都趕不上，只是和Intel/美光的20nm MLC差不多。

好吧，容量其實根本就不是3D XPoint的長項。PCI-E固態硬碟首發容量才375GB，後續才會做到750GB、1TB，緩存檔樣式更是只有16/32GB。

面積那麼大，容量那麼小，存儲密度就可想而知了。

每平方毫米才0.62Gb，也是倒數行列，只有Intel/美光堆了64層的256Gb TLC NAND的七分之一。

經過計算得知，3D XPoint內核中有多達91.4％都被存儲陣列所佔據，而傳統的NAND快閃記憶體最高也就84.9%，而三星的48層堆疊3D V-NAND更是不到70%。

當然，這也意味著3D XPoint有很大的潛力，Intel或許會慢慢克服新技術面臨的障礙，逐步提高存儲密度和容量。

另外可以確認，3D XPoint的製造工藝是20nm，這也是當今快閃記憶體界的主流。

如果對比DRAM內存的話，3D XPoint的存儲密度還是相當可觀的，相比典型的20nm DRAM要高出大約4.5倍，對比1xnm DDR4也要高出3.3倍左右。無非還是為了速度

然而，一個很重要的方面是：3D XPoint很快，超級快。

如今，內存和快閃記憶體存儲在計算機上採用不同的介面。筆記本電腦用的通常是SATA或者PCIe口。DRAM或者系統內存由不同的插槽連接到CPU，這意味著兩者有不同的介面和性能水平。

英特爾和美光都表示，在一個新的系統架構下，3D XPoint可以取代DRAM和NAND快閃記憶體。

因為，DRAM的時延降低到納秒級，NAND快閃記憶體的時延為微秒級，儘管如此，還是硬碟快上上千倍。儘管沒有看到性能標準，美光和英特爾表示3D XPoint的速度比較接近DRAM。

3D XPoint使用的材料很關鍵。NAND快閃記憶體的發展遇到了工藝上的瓶頸，晶體管不能再小了。當前，最小的工藝製程在10nm到20nm之間。NAND快閃記憶體廠商，像英特爾，美光，三星，閃迪和東芝都在搞3DNAND，他們有的最多堆疊了48層，以此來提高快閃記憶體的密度和容量。

3D XPoint存儲陣列由許多垂直的傳導器連接著1280億個cell。每一個cell存儲一個bit數據。緊湊的數據架構帶來了高性能和高容量。

美光和英特爾的資料中寫道：XPoint中，橫跨兩個堆疊存儲層的每個die能存儲128Gbit數據。未來或許通過橫跨更多的層，或者採用傳統的光刻間距擴展來提高die的容量。如果一切進展順利，3D XPoint或將成為引領存儲變革的下一個爆發點。並不是全新的技術

此外，3D XPoint也不是完全全新的技術，之前的cross-point架構捨棄了原來位存儲晶體管（bit-storing transistors），採用柵狀電線（a latticework ofwires）電阻來表示0和1。

Cross point架構採用基於ReRAM（或RRAM）的憶阻器概念（memory resistor concept），也叫作可能應用憶阻器（memristor）。電阻式存儲（Resistive memories）已經在過去的幾年中投入了生產。

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