Intel/美光的3D Xpoint能够撑起未来存储的一片天吗？

墨蓝 2022-06-07 14:16 186阅读 0赞

在2015年，一对好基友Intel和美光携手发布了革命性的存储技术，名号称为“3D Xpoint”. 由于3D Xpoint是自NAND闪存问世以来引入的新型的存储技术，自然在科技界立马引起了轰动。大家都想知道，这个新生事物到底是何方神圣？

![Intel/美光的3D Xpoint能够撑起未来存储的一片天吗？][Intel_3D Xpoint]

本文就带领大家走进这个新科技。本文内容主要基于Intel Optane SSD的拆解。先来了解以下产品详细参数：

![Intel/美光的3D Xpoint能够撑起未来存储的一片天吗？][Intel_3D Xpoint 1]

看到上面的表格，估计很多朋友都会迷糊，我们这里重点提一下上面表格中具有代表性的参数：

(1) 每颗芯片封装容量是16GB；

(2) 内存效率达到91.4%；

(3) 整个die的内存密度是0.62Gb/mm^2;

(4) Array内存密度是0.69Gb/mm^2;

3D Xpoint到底是什么呢？经过电子扫描电镜SEM拍照发现，3D Xpoint实际上是PCM，即相变存储器。具体一点就是Ge1Tb2Te4 PCM.

![Intel/美光的3D Xpoint能够撑起未来存储的一片天吗？][Intel_3D Xpoint 2]

在3D Xpoint问世时，Intel和美光宣称：

(1) 3D Xpoint比NAND闪存快1000倍；

(2) 3D Xpoint比DRAM存储密度高10倍；

(3) 3D Xpoint比NAND闪存耐久性高1000倍；

而这些只是官方宣称的理论数值，实际上效果如何呢？实践出真知，我们来看实测数据。

# 存储密度: 3D Xpoint VS DRAM #

![Intel/美光的3D Xpoint能够撑起未来存储的一片天吗？][Intel_3D Xpoint 3]

从上图我们可以看到：

(1)3D Xpoint的存储密度是0.62Gb/mm^2, 与三星18nm DRAM的存储密度0.189Gb/mm^2相比，是后者的3.2倍；

(2)与美光20nm DRAM的存储密度0.094Gb/mm^2相比，3D Xpoint的存储密度是其6.6倍；

# 存储单元大小: 3D Xpoint VS DRAM #

![Intel/美光的3D Xpoint能够撑起未来存储的一片天吗？][Intel_3D Xpoint 4]

从上图我们可以看到：

(1)与三星18nm DRAM的存储单元大小相比，3D Xpoint的存储单元大小是其58%；

(2)与美光20nm DRAM的存储单元大小相比，3D Xpoint的存储单元大小是其36%；

# 存储密度: 3D Xpoint VS 3D NAND #

![Intel/美光的3D Xpoint能够撑起未来存储的一片天吗？][Intel_3D Xpoint 5]

从上图我们可以看到：

(1)与三星48层TLC V-NAND相比，3D Xpoint的存储密度是其24%；

(2)与东芝/闪迪64层 3D NAND相比，3D Xpoint的存储密度是其18%；

# 存储单元面积效率: 3D Xpoint VS 3D NAND #

![Intel/美光的3D Xpoint能够撑起未来存储的一片天吗？][Intel_3D Xpoint 6]

从上图可以看到，3D Xpoint的存储单元面积效率为53.2%，仅比2D NAND的43.9%好点，但相对与3D NAND，3D Xpoint还处于很大的劣势。

# 存储单元面积: 3D Xpoint VS 3D NAND #

![Intel/美光的3D Xpoint能够撑起未来存储的一片天吗？][Intel_3D Xpoint 7]

从上图我们可以看到3D Xpoint的存储单元面积比2D NAND和3D NAND都大很多，这也是造成存储效率和存储密度较低的主要原因。

# 总结： #

与DRAM相比, 3D Xpoint的存储密度并没有10倍之多，而是美光20nm DRAM的6倍，三星1x DRAM的3倍；

与NAND相比，3D Xpoint的存储密度只有东芝/闪迪 64层NAND的18%。比2D NAND具有更高的存储单元面积效率，但是比3D NAND却差很多！

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