У меня для вас есть две новости: хорошая и плохая. Хорошая новость заключается в том, что нам стало известно о физике работы памяти 3D XPoint. И это не резистивная память типа ReRAM. Плохая новость заключается в том, что массовое производство микросхем 3D XPoint стартует в пределах 12-18 месяцев. Иными словами, в случае самого неблагоприятного сценария коммерческие накопители на памяти 3D XPoint появятся только к осени 2017 года. Но, обо всё по порядку.

На днях руководство совместного предприятия компаний Intel и Micron — IM Flash Technologies — провело годовую конференцию. Ключевым моментом доклада содиректора IM Flash Technologies — Гая Блелока (Guy Blalock) — стал рассказ о памяти 3D XPoint. Как известно, первым массовое производство микросхем 3D XPoint должен освоить завод СП в штате Юта. До сего момента компании Intel и Micron держали в секрете принцип работы памяти 3D XPoint. Как оправдывались разработчики, технология до конца не проработана и сообщать о деталях преждевременно. Переход к производству неизбежно привёл бы к раскрытию тайны, ведь потребуются весьма конкретные оборудование и сырьё. Так что дальше скрывать детали было нелепо. Поэтому шеф IM Flash Technologies сообщил, что память 3D XPoint базируется на технологии смены фазового состояния вещества. Это хорошо известная нам память PCM или PRAM.

Эффект обратимой смены фазового состояния вещества обнаружен Стэнфордом Овшинским (Stanford Ovshinsky) 55 лет назад. Ярчайшее его практическое применение — это производство перезаписываемых CD, DVD и Blu-ray дисков. Лазерный луч нагревом переводит участки диска то в кристаллическое состояние, то в аморфное. Микросхемы памяти PCM тоже выпускаются не одну пятилетку. Ток через запоминающую ячейку разогревает вещество в её составе и меняет его фазовое состояние и, следовательно, сопротивление току. Тем не менее, память PCM имела один недостаток, который замедлял её распространение — это большая площадь ячейки или низкая плотность записи. Похоже, что предложенная Intel и Micron перекрёстная многослойная архитектура решила проблему с плотностью записи. Жаль только, что дедушка Овшинский не дожил до этого. Он умер 17 октября 2012 года, не дожив один месяц до своего 90-летия.

Итак, компания Intel под видом революционной разработки представила нам память PCM. В то же время особая компоновка 3D XPoint требует значительной модернизации оборудования. Так, если простое изменение масштаба производства NAND-флэш обычно увеличивает капитальные затраты на 20-30 %, внедрение производства 3D XPoint и, что просто ужасно, смена поколений выпуска 3D XPoint повлечёт за собой увеличение капитальных затрат в 3-5 раз. Дело в том, что для выпуска микросхем 3D XPoint требуется увеличить количество шагов в производственном цикле. По оценкам производителя — это на 15 % снизит производительность заводов. Для компенсации этого потребуется или расширить производственные площади с добавлением новых линий или закупить более производительное оборудование. Чувствуете, как растёт цена на SSD на 3D XPoint ещё до их появления на рынке?

И всё же, Intel и Micron полны решимости приступить к широкомасштабному выпуску памяти 3D XPoint и накопителей на её основе. Для этого компания Intel начнёт модернизировать своё китайское производство в городе Далянь, а компания Micron подготовит завод в Сингапуре в дополнение к американскому заводу в штате Юта. Потенциальная дороговизна новых накопителей обещает окупиться выгодой от снижения латентности накопителей (на порядок в первом поколении) и от увеличения производительности в 6-7 раз в терминах IOPS. Также память PCM обладает значительной устойчивостью к износу, что тоже сыграет на руку ценителям твёрдотельных накопителей.