3D Xpoint: Neuer Speicher vereint DRAM und NAND

Intel und Micron haben eine neue, nichtflüchtige Speichertechnologie namens 3D Xpoint vorgestellt. Ausgesprochen wird der nichtflüchtige Speicher (Non Volatile Memory) Crosspoint, er soll die Vorteile von NVM mit den Vorteilen von flüchtigem RAM - wie er in Arbeitsspeicher verwendet wird - vereinen. Es dürfte sich hierbei um Phase Change Memory (PCM) handeln.

Die vom Joint Venture aus Intel und Micron entwickelte 3D-Xpoint-Technik soll bis um den Faktor 1.000 schneller arbeiten als heutiger, ebenfalls nichtflüchtiger NAND-Flash-Speicher und bis zu 1.000-mal so haltbar sein. Verglichen mit RAM soll 3D Xpoint eine bis zu zehnmal so hohe Speicherdichte aufweisen, jedoch langsamer sein. 3D Xpoint dürfte damit als zusätzliche Speicherstufe zwischen DRAM und Storage gedacht sein, ähnlich wie die Hybrid Memory Cubes bei Beschleuniger-Karten vom Typ Knights Landing.

Technische Details nannte das Joint Venture nicht, der 3D Xpoint soll jedoch aus zwei Schichten gestapelter Speicherzellen bestehen, was grundsätzlich der Idee von aktuellem 3D-NAND-Flash ähnelt. Der 3D Xpoint soll ohne Transistoren auskommen und schneller schalten als heutiger NVM. Hierzu bedienen sich Intel und Micron einer Technik, bei der die Speicherzellen individuell ansprechbar sind, was Lese- und Schreibprozesse beschleunigen soll. Jede Zelle speichert ein Bit, heutiger Flash-Speicher bis zu drei Bits (Triple-Level-Cells, TLC).

Die ersten 3D-Xpoint-Speicherchips verfügen über eine Kapazität von 128 GBit, das entspricht 16 GByte. Aktuelle Flash-Bausteine weisen die gleiche Speichermenge auf, Intel und Micron haben aber bereits TLC-Flash mit 48 GByte angekündigt. Unklar bleibt vorerst, wie viele 3D-Xpoint-Chips in ein Gehäuse gesteckt werden - das gilt auch für die Art der Systemintegration. Eine Präsentation zu Intels Server-Plattform Purley lässt uns vermuten, dass 3D-Xpoint-Speicher ähnlich wie RAM auf Modulen mit bis zu 512 statt 128 GByte Kapazität verbaut werden könnte. Alternativ dürfte der Speicher ähnlich wie Flash auf PCIe-SSDs verlötet werden.

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3D Xpoint (Bild: Intel)

Erste Muster wollen Intel und Micron noch 2015 an Partner ausliefern, gefertigt wird der 3D Xpoint im 20-nm-Verfahren in Utah bei Micron. Beide Hersteller arbeiten an Produkten auf Basis der 3D-Xpoint-Speichertechnologie, wovon einige für 2016 geplant sind. Die Anwendungsszenarien für die neue Technik reichen von Gaming bis hin zur Genomik.