Intel SSDs auf Basis von 3D-XPoint-Speichern

Der schematische Aufbau der 3D-XPoint-Speicher: Zwischen den Wort- und Bitleitungen befindet sich eine Säule aus den neu entwickelten Materialien, die einmal den Schalter und zum anderen das eigentliche Speicherelement bilden.  Ein Auswahltransistor ist nicht erforderlich. Auf jede Speicherzelle kann individuell zugegriffen werden, blockweises Löschen wie bei anderen nichtflüchtigen Speichern entfällt.
Der schematische Aufbau der 3D-XPoint-Speicher: Zwischen den Wort- und Bitleitungen befindet sich eine Säule aus den neu entwickelten Materialien, die einmal den Schalter und zum anderen das eigentliche Speicherelement bilden. Ein Auswahltransistor ist nicht erforderlich. Auf jede Speicherzelle kann individuell zugegriffen werden, blockweises Löschen wie bei anderen nichtflüchtigen Speichern entfällt.

Jetzt sind sie endlich da: Intel kündigt die ersten Optane-SSDs an, die auf Basis der 3D-XPoint-Speichern arbeiten.

Im Sommer 2015 hatten Intel und Micron die 3D-XPoint-Technik im großen Rahmen vorgestellt. 1.000 Mal schneller als NAND-Speicher sollten sie sein, einen um den Faktor 1.000 längeren Datenerhalt bieten und eine zehnmal höhere Speicherdichte als DRAMs erreichen. Sie sollten weniger kosten als DRAMs und etwas über den NAND-Speichern liegen.

Nichts weniger als eine neue Klasse von nichtflüchtigen Speichern wollten die Partner damit ankündigen, von der »ersten neuen Speichertechnik seit der Einführung der NAND-Speicher« war im Juli 2015 die Rede (Markt&Technik-Ausgabe 32/2015). Einen Wafer voller Dies mit 128-GBit-Speichern präsentierten die Partner. Der Wafer kam aus der als Joint-Venture von Intel und Micron betriebenen Fab in Lehi/Utah. Die Systemhersteller erhielten damit laut Intel und Micron ganz neue Möglichkeiten, weil der bisherige Flaschenhals zwischen Massenspeicher und Prozessor weg fiele.

Nun ist es also so weit: Die für Server bestimmte DC P4800X-SSD kostet in der 375-GByte-Version laut EETimes 1.520 Dollar, was dem dreifachen Preis einer entsprechenden NAND-Karte entspricht. Micron könnte die Speicher in ihre Quantx-SSDs einbauen. Die typische Latency liegt laut Intel bei unter 10 µs. Intel will die 750-GByte und 1,5-TByte-Versionen auf 2,5-Zoll- und U.2-Karten noch in diesem Jahr auf den Markt bringen.

Und die Leistungsfähigkeit? Je nach Einsatzfall sollen die DC P4800X-SSDs zwischen 2,5 und 77 Mal besser sein als NAND-SSDs. Die SSDs könnten die DRAMs als Hauptspeicher ersetzen – oder zumindest ergänzen.

»Die Optane-Technik ist eine Kombination aus 3D-XPoint-Technik mit unseren Arbeitsspeiucher-Controllern, der Schnittstellen-Hardware und Software-IP. Dadurch beschleunigt sich die Systemleistung unterschiedlichster Gerätekategorien signifikant«, erklärte Markus Weingärtner von Intel gegenüber Markt&Technik. Außerdem verlängere sich die Lebensdauer, weil sich Medien mit der neuen Speichertechnik häufiger überschreiben ließen. Zudem sinke der Stromverbrauch.

Mit all diesen Eigenschaften eignen sich diese Datenspeicher für das Speichern, Verarbeiten und die Analyse großer Datenmengen, immersives Gaming, Virtualisierung in Cloud-Umgebungen, In-Memory-Datenbanken und High-Performance-Computing.

DIMM-Karten auf Basis von 3D-XPoint-Speichern will Intel im kommenden Jahr vorstellen. Muster für DIMMs liefere Intel bereits.  

Damit hat es doch etwas länger gedauert, bis Intel mit konkreten Produkten auf den Markt kommt. Markt&Technik sprach damals von „virtuellen“ Speichern, weil sich Intel zurückhielt zu beschreiben, wie die neue Technik detailliert funktioniert. Auf jeden Fall kommen aber neue Materialien zum Einsatz, was die Sache schwierig macht. Das Geheimnis, welche Materialien zum Einsatz kommen und wie die Technik funktioniert,  ist bis heute nicht ganz gelüftet. Allerdings hätten es sich, wie Markt &Technik damals schrieb, Intel und Micron kaum leisten können, eine Technik vorzustellen, die sich hinterher als nicht so leistungsfähig wie angekündigt erweist. Wir dürfen also weiterhin gespannt bleiben.