3D XPoint

3D XPoint（发音three dee cross point^[1]）是一种由英特尔和美光科技于2015年7月宣布的非揮發性記憶體（NVM）技术。英特尔为使用该技术的存储设备冠名Optane，而美光称为QuantX。它通常被认为是一种基于相變化記憶體的技术，但也有其他可能性被提出。^[2]但是2021年3月、美光出售相關工廠，而2022年七月、Intel也宣布放棄此技術。

3D Cross Point 2层图示

该种技术的材料和物理细节尚未公布。位元存储基于bulk电阻的变化，结合可堆叠的跨网格数据存取阵列。

美光的存储解决方案副总裁说：“3D Crosspoint将是DRAM价格的一半左右，但会比NAND闪存贵4到5倍。”^[3]相较NAND闪存，英特尔宣称其有10倍的低延迟，3倍写入耐久，4倍每秒写入、3倍每秒读取的性能提升，以及30%的功耗。^[4][5]

背景与阐述

3D XPoint的开发始于2012年。英特尔和美光之前已开发了其他非易失性相變化記憶體（PCM）技术；^{[注 1]}美光Mark Durcan（英语：Mark Durcan）说：3D XPoint架构不同于以前提供的PCM，并为闪存单元的选择器和存储部分采用硫族化物（英语：Chalcogenide glass）材料，从而比传统的PCM材料（例如GST（英语：GeSbTe））更快、更稳定。^[7]

截至2015年，英特尔或美光尚未提供该技术的完整细节，尽管该项技术已经声明“不基于电子”。^[8]3D XPoint已经被声明使用电阻并且是位元可寻址。^[9]类似Crossbar公司（英语：Crossbar (computer hardware manufacturer)）正在开发的可變電阻式記憶體，但3D XPoint存储的物理结构不同。3D XPoint的开发商表示其基于“bulk材料的电阻变化”。^[10]英特尔首席执行官Brian Krzanich回应了对XPoint材料的提问，称切换是基于“bulk材料性能”。^[11]英特尔已表示3D XPoint不使用相变或憶阻器技术。^[12]

根据最近的一篇文章，“似乎没有其他供应商有能比拟XPoint性能和耐用性的类似的电阻式内存/相变存储器技术。”^[13]

各个数据单元不需要晶体管，因此封装密度将是DRAM的4倍。^[14]

产品

在最初，由IM Flash Technologies（英语：IM Flash Technologies） LLC（英特尔-美光合资）运营的位于犹他州李海的晶圆厂在2015年生产了少量128 Gbit芯片，其堆叠两个64 Gbit平面（plane）。^[15][16]2016年初，IM Flash首席执行官Guy Blalock表示，芯片批量生产仍需约12至18个月。^[17]

2015年中期，英特尔宣布基于3D XPoint技术的Optane品牌^[18]，预计每位元价格将高于NAND但低于DRAM，具体仍取决于最终产品。^[19]

2016年早期，IM Flash宣布其首个固态硬盘世代将达到9微秒潜伏时间、95000 IOPS吞吐量。^[17]2016年英特爾開發者論壇上演示的PCI Express（PCIe）140GB开发板在基准测试方面显示了相较于PCIe NAND SSD 2.4-3倍的改进。^[20]

2017年初，英特尔公布了Optane品牌的中文名——闪腾，3月28日的发布会上，闪腾更名为傲腾。^[21]产品会有固态硬盘和内存两种方式。

3月19日，英特尔发布了傲腾固态硬盘——面向企业级数据中心的“Optane SSD DC P4800X”。^[22][23]3月28日，英特尔发布了傲腾内存（Intel Optane Memory）。^{[注 2][24]}

参见

• 混合存储立方体（英语：Hybrid Memory Cube） Hybrid Memory Cube

脚注

1. 英特尔与Numonyx（英语：Numonyx）在2009年提出了64 Gb可堆叠PCM芯片^[6]
2. 也被称为傲腾缓存，傲腾内存为官方命名。但其不是一般意义上的随机存取存储器，而是一种低延迟的M.2 NVMe SSD。可以看作是闪存加速盘，类似ReadyBoost和Smart Response Technology技术。

参考资料

1. 3D XPoint™ Technology Revolutionizes Storage Memory, www.youtube.com (video, infomercial) (Intel), [2017-02-14], （原始内容于2020-11-08） 
2. Why 3D XPoint Isn’t Phase Change Memory. [2017-02-14]. （原始内容于2019-12-04）. 
3. Micron reveals marketing details about 3D XPoint memory QuantX. [14 October 2016]. （原始内容于2017-09-06）. 
4. Demerjian, Charlie. Intel's Xpoint is pretty much broken. In their own words it isn't close to the promises. semiaccurate.com. Sep 12, 2016 [15 November 2016]. （原始内容于2020-11-12）. 
5. ^{[失效連結]} https://hubb.blob.core.windows.net/5a741d00-0c8a-45e4-9112-cfe073fe4ed1-published/3fde87a3-3307-485e-8528-2c1f6436d737/MASTC01%20-%20MASTC01_-_SF16_MASTC01_102?sv=2014-02-14&sr=c&sig=QY6WHaQ267MeMFMaYT%2BfUJuBzMTkEwjrsv7%2BCzSr6pY%3D&se=2016-10-09T17%3A50%3A09Z&sp=r^{[永久失效連結]}
6. McGrath, Dylan, Intel, Numonyx claim phase-change memory milestone, www.eetimes.com, 28 Oct 2009 [2017-02-14], （原始内容于2019-12-04） 
7. Clarke, Peter, , www.eetimes.com, 31 July 2015 [2017-02-14], （原始内容存档于2017-07-03） 
8. Neale, Ron, , www.eetimes.com, 14 Aug 2015 [2017-02-14], （原始内容存档于2017-07-03） 
9. Hruska, Joel. Intel, Micron reveal Xpoint, a new memory architecture that could outclass DDR4 and NAND. ExtremeTech. 29 July 2015 [2017-02-14]. （原始内容于2015-08-20）. 
10. Clarke, Peter, , www.eetimes.com, 28 July 2015 [2017-02-14], （原始内容存档于2017-07-03）, "The switching mechanism is via changes in resistance of the bulk material," was all Intel would add in response to questions sent via email. 
11. Merrick, Rick, , www.eetimes.com: 2, [2017-02-14], （原始内容存档于2017-03-22） 
12. Mellor, Chris. Just ONE THOUSAND times BETTER than FLASH! Intel, Micron's amazing claim. The Register. 28 July 2015 [2017-02-14]. （原始内容于2020-03-10）. An Intel spokesperson categorically denied that it was a phase-change memory process or a memristor technology. Spin-transfer torque was also dismissed 
13. By Chris Mellor, The Register. “Goodbye: XPoint is Intel's best exit from NAND production hell （页面存档备份，存于互联网档案馆）.” April 21, 2016. April 22, 2016.
14. Intel’s Xpoint is pretty much broken. [8 October 2016]. （原始内容于2020-11-12）. 
15. Clarke, Peter, , www.eetimes.com, 28 July 2015 [2017-02-14], （原始内容存档于2017-07-03） 
16. Smith, Ryan, Intel Announces Optane Storage Brand For 3D XPoint Products, www.anandtech.com, 18 August 2015, products will be available in 2016, in both standard SSD (PCIe) form factors for everything from Ultrabooks to servers, and in a DIMM form factor for Xeon systems for even greater bandwidth and lower latencies. As expected, Intel will be providing storage controllers optimized for the 3D XPoint memory 
17. Merrick, Rick, , EE Times, 14 Jan 2016 [2017-02-14], （原始内容存档于2017-05-07） 
18. Smith, Ryan, Intel Announces Optane Storage Brand For 3D XPoint Products, AnandTech, 18 Aug 2015 [2017-02-14], （原始内容于2015-08-19） 
19. Evangelho, Jason. . 28 July 2015 [2017-02-14]. （原始内容存档于2016-08-15）. Intel's Rob Crooke explained, 'You could put the cost somewhere between NAND and DRAM.' 
20. Cutress, Ian. Intel's 140GB Optane 3D Xpoint PCIe SSD Spotted at IDF. Anandtech. 26 August 2016 [26 August 2016]. （原始内容于2020-11-08）. 
21. 尹航. 闪腾更名傲腾 英特尔黑科技对谁最有用. 中关村在线. 2017-03-30 [2017-05-07]. （原始内容于2019-04-09） （中文）. 
22. 上方文Q. Intel黑科技闪腾SSD正式出世：阿里巴巴/腾讯国内首发. 快科技. 2017-03-20 [2017-05-07]. （原始内容于2020-09-07） （中文）. 
23. 万南. 1万起！Intel闪腾P4800X固态盘发售：最高1.5TB. 快科技. 2017-03-20 [2017-05-07]. （原始内容于2020-09-07） （中文）. 
24. 上方文Q. Intel最黑科技再来一刀：傲腾缓存首发）. 快科技. 2017-03-28 [2017-05-07]. （原始内容于2020-09-07） （中文）. 

外部链接

• Intel Micron Webcast, www.youtube.com, [2017-02-14], （原始内容于2021-01-22） （英文），44分钟
• Third party criticism of Intel failing to meet initial specs（页面存档备份，存于互联网档案馆）（英文），第三方批评英特尔未能达到初始规格
• 英特尔® 傲腾™ 技术（页面存档备份，存于互联网档案馆），英特尔产品宣传页面（简体中文）