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比NAND快1000倍的3D Xpoint储存器技术是如何实现的?

2015年07月30日 ?? 收藏0
英特尔和美光科技透露了3D Xpoint记忆芯片,称它比Flash记忆芯片更快(速度提升1000倍),能比DRAM芯片储存更多数据(但没DRAM快),功耗比两者都低。3D Xpoint被认为是记忆芯片领域的一大突破,但也有研究人员质疑它们是在炒作。Flash芯片对现有的智能手机和PC已足够用了,但大数据、云计算以及高清视频游戏将会受益于更快的3D Xpoint芯片。英特尔和美光花了超过10年时间研究3D Xpoint技术,两家公司在美国犹他州投资建立了一座工厂去生产3D Xpoint芯片样品。

英特尔和美光科技透露了4D Xpoint记忆芯片

3D Xpoint采用了哪些新技术?

Intel 和 Micron 共同发布的这个新的“3D Xpoint(发音如 cross-point)”,本质上就是RRAM,2013年有报道创业公司Crossbar提出的RRAM,结构跟现在的3D XPoint很类似。至少很难得地,这个技术竟然能照着预计的时程推出,之前答应“2016 可以实用化”,目前看起来应该是没有问题的呢。

英特尔和美光科技透露了3D Xpoint记忆芯片

这颗新晶片利用了两个新的技术:一个是可以改变电阻的一种晶体,对这种晶体施加电压可以改变它的电阻值,并在电压消失后继续保存着。如果我们把不同的电阻值视为数据的 0 或 1,那测量电阻值就可以知道这个晶体存放的资料是什么了。第二个技术是称为“crosshatch”的电路结构,由垂直方向的多层细密电线交错而成,层与层之间连通上述的晶体。这种方式的资料储存是立体的,所以在密度上可以比普通的 NAND 高十倍,读写快千倍,而且也更耐久。这么一来,忆阻体可以有等同,或甚至超过 DRAM 的表现,而且还是永久储存,不会因断电而损失资料。说不定它可以在未来,让內存和存储的分野消失,CPU 直接去读写硬碟的资料!

英特尔和美光科技透露了4D Xpoint记忆芯片
工作原理示意图:大致就是通过纵横的字线位线之间的电阻值作为01二进制信息,绿色块的电阻用来储存信息,也就是memory cell,selector(灰色快)可以控制改变绿色块电阻,选择读或写。然而intel并没有公布3D XPoint 的核心问题,也就是Selector 和MemoryCell 的工作原理和制作材料,这应该是这个新器件的核心问题。


Intel 将先把这个技术应用在大数据上,特别是大量资料的即时分析。虽然据称 Xpoint 已经在量产中,但要来到消费者手上大概还是有一段距离的。

下一页:如何看待3D Xpoint储存器技术的?

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储存? NAND?

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