Minulý týden, když se celý svět setkal se systémem Windows 10, při hluku oficiálního debutu nového operačního systému došlo ke ztrátě oznámení o jedné technologii, která má potenciál dramaticky změnit svět osobních počítačů. Jde o 3D XPoint - společný vývoj Intel a Micron, což je nový typ paměti, která slibuje revoluci v našem chápání PC.
Kde jsou vaše data dnes??
Počítačový systém obvykle zahrnuje dva typy paměti. Jeden z nich se nazývá paměť s náhodným přístupem (RAM nebo RAM) - blesk rychle, ale relativně omezený v objemové paměti a, frustrovaněji, volatilní. Jinými slovy, informace v ní uložené se „vypařují“ v době výpadku napájení.
Další typ paměti je místní, který je dnes k dispozici ve dvou variantách: klasické magnetické disky (HDD) a disky postavené z paměťových čipů typu flash (SSD). Oba typy mají nižší rychlost než RAM, ale jsou energeticky nezávislé, to znamená, že si uchovávají všechny informace, které jsou na nich zaznamenány, i když není k dispozici energie..
RAM se používá pouze v případě potřeby, tj. data jsou do něj načtena těsně před použitím. Po celou dobu zůstávají informace víceméně inertní, zaznamenané na magnetických deskách pevného disku nebo NAND flash čipy SSD paměti.
3D XPoint má však potenciál tento dualistický kánon změnit revolučním způsobem. Chcete-li získat jasnou představu o revoluční povaze této technologie, představte si, že jednoho dne počítače již nebudou potřebovat oddělené paměti RAM, pevné disky nebo jednotky SSD a všechna data budou zapsána do jediného energeticky nezávislého pole. Jinými slovy, počítač, s nímž nikdy nebudete čekat na načtení hry nebo aplikace.
Počítač budoucnosti
Čistě technické aspekty 3D XPoint jsou v současné době relativně vzácné. Koneckonců mluvíme o inovacích v poněkud rané fázi vývoje, i když ve společné prezentaci Intel a Micron ukázaly hotové technické vzorky..
Ve skutečnosti je 3D XPoint (jak název napovídá) novou technologií pro vytváření vícevrstvých trojrozměrných paměťových čipů založených na výrobním procesu 20 nm. Nejedná se však o nový způsob vytváření paměti RAM nebo NAND Flash, ale něco úplně jiného..
Myšlenka 3D XPoint je taková, že za jeden den zcela nahradíme RAM a lokální paměť ve formě, v jaké je známe dnes. Předpoklady jsou na první pohled: podle společnosti Intel a Micron je jejich nový typ paměti tisíckrát rychlejší než jakýkoli moderní SSD, je stejně odolnější vůči opotřebení (včetně vysoce výkonných zařízení NVMe) a desetkrát hustší než aktuálně používané čipy DRAM.
Kromě toho (a to je velmi důležité) je 3D XPoint energeticky nezávislá paměť, tj. nepotřebuje energii k uložení informací v něm zaznamenaných. To znamená, že v budoucnu počítače vybavené například 1TB 3D XPoint pamětí nebudou potřebovat RAM ani lokální jednotku, ať už magnetickou (HDD) nebo polovodičovou (SSD). Veškeré informace, které uživatel na takovém počítači zpracovává, veškerá data a programy budou neustále načteny do paměti a budou vždy k dispozici bez prodlení.
Jak již bylo zmíněno, Intel a Micron jsou v této fázi lakoničtí z hlediska technických detailů nové technologie, ale oficiální čísla, která byla uvedena, nám umožňují vyvodit zajímavé závěry..
Obě společnosti tvrdí, že 3D XPoint poskytne desetinásobné zvýšení přenosové rychlosti ve srovnání s aktuálně relevantními špičkovými SSD disky. Nejrychlejšími takovými produkty jsou nyní tzv. NVMe zařízení (například Intel Series 750), která dosahují maximální rychlosti přibližně 2,5 GB / s. Jednoduchý výpočet ukazuje, že výkon pole 3D XPoint bude přibližně 20–25 GB / s. Oproti tomu typická konfigurace procesorů Haswell nebo Broadwell v kombinaci s dvoukanálovou pamětí DDR3 poskytuje rychlost přenosu dat přibližně 17 GB / s. Na trhu je však mnoho spodních výpočetních zařízení, která fungují relativně dobře při rychlosti kolem 9 GB / s nebo méně. Samozřejmě existují systémy, které poskytují 55 GB / s nebo více. A rychlost přenosu dat mezi GPU a pamětí v moderních grafických adaptérech výrazně překračuje tento limit - mluvíme o hodnotách v rozsahu od 100 do 300 GB / s.
Teoreticky nadějná
Jedna věc je nepopiratelná - v této fázi vypadá 3D XPoint technologie jako seriózní aplikace pro revoluci v počítačovém světě. A rozhodně potřebuje takový silný impuls - zejména když čelí realitě postupného snižování potenciálu Mooreova zákona a současných mikroprocesorových technologií.
Odvážné nápady, které jsou základem 3D XPoint, však čelí překážkám při zavádění této technologie do praxe..
Zaprvé, přechod na tento typ paměti bude vyžadovat úplnou změnu přijatých postulátů počítačové architektury. Moderní počítače prostě nejsou navrženy tak, aby využívaly terabajty univerzální paměti, pracující při rychlostech blízkých rychlostem RAM čipů.
Otázka vyvstává také u operačních systémů, které jsou uspořádány v dualistickém modelu „operační-místní paměti“..
Zpočátku tedy budou budoucí 3D XPoint zařízení muset zapadat do aktuálního obrazu - první produkty založené na nové paměti budou pravděpodobně druhem známého M.2 NVMe (PCIe).
Je však nepravděpodobné, že budou konečným cílem společností Intel a Micron, pro které je 3D XPoint jedním z prvních kroků v budoucnosti globální PC revoluce, která navždy změní způsob, jakým vnímáme počítače a jak s nimi jednat.
Přeji vám krásný den!
