在22年7月份有一件震惊存储圈的事情,那就是Intel说要放弃Optane产品线,包括PMEM和SSD两个方向都要放弃。存储圈看到听到这个消息也是一脸的茫然。
在Optane产品发布之前,大家针对DRAM和SSD之间的性能gap一直在苦苦找寻合适的产品。SCM存储级内存一直在不断的研究中,MRAM,ReRAM,PRAM等等。
3D Xpoint(其实也是PCM,相变存储器)出现,凭借低延迟的优势,填补了NAND和DRAM之间的性能和延迟差距。但是,由于成本营收的问题,Intel也被迫放弃了Optane这个产品。
之后,业内也在积极寻找各种替代方案
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Kioxia推出XL-Flash,基于BiCS 3D SLC/MLC NAND,16 plane架构,快速读写,寿命也接近Optane。
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三星推出基于Z-NAND技术开发,DWPD达到30(Optane DWPD在100以上),AIC插卡的形式实现。
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国产厂商DapuStor大普微PCIe 4.0存储级内存Xlenstor2 SCM系列,目前已经发布了2代,最新一代X2900P型号,DWPD达到100.
XL-Flash、Z-SSD、X2900P虽然都可以称为SCM,但是由于都是基于NAND而来的产品,相对Optane介质的差距还是很大,特别是NAND有的读干扰、写干扰等效应、GC垃圾回收/WL磨损均衡等均不可避免,QoS的性能稳定性相对Optane很大。只能作为Optane退而求其次的选择。
接着业内,又出现了基于持久化内存Persistent Memory的角度Optane替代方案:NVDIMM和CXL会成为下一个选择
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NVDIMM-N实现原理就是增加NAND Flash,在数据掉电的时候,数据可以通过NVDIMM控制器下刷到NAND Flash保证数据非易失的特性。
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随着新的互联协议CXL(Comupte Express Link)的火热,内存互联的需要越来越多,使用CXL实现内存分层存储提供了一种替代的架构体系。
扩展阅读:
业内还在进行多种探索,据小编不完全信息了解到,截至目前,业内还没有一款成功替代Optane的产品出现。大家的眼光,好像又回到了Optane的本质PCM。
扩展阅读:下一代低功耗PCM相变存储器
首先,让我们来回顾一下PCM的原理。它的核心是由一种特殊的相变材料构成的,这种材料有个特点,就是当温度达到一定高度时,它的晶体结构会发生变化,也就是相变。而这个相变过程是可以逆转的,所以利用这个特性,我们就可以储存和读取数据了。具体来说,就是通过加热让相变材料从晶体状态变成非晶体状态,或者从非晶体状态变成晶体状态,从而储存和读取数据。
PCM的优点呢,主要有以下几点。首先,它读写速度非常快,比传统的闪存快了好几倍。其次,它的能效非常高,因为它只消耗很少的能量来完成读写操作。再次,它的耐久性也非常好,可以承受大量的读写操作,这就意味着PCM的寿命很长。
去年小编也注意到国产3D-NAND制造商长江存储在发力PCM的研究,在23年8初月看到有一个长江存储关于PCM制造的相关专利公开了。这个专利在2020年申请的,代表长江存储很早就开始布局PCM了,市场上还没关于长江存储有关PCM的新闻或者产品。
今年刚刚过去的9月份,国产无晶圆厂半导体初创公司新存科技(Numemory,根据其官网的介绍,这家公司成立了2022年)正在发布了一款新型的存储级内存(SCM)芯片,该芯片采用了类似Optane的相变存储器(PCM)和交叉阵列技术。
在存储级内存SCM领域,磁阻、铁电、阻变、相变存储器都有要求:
根据其官网公开数据显示,截止2023年7月,公司已在新型存储器领域积累了显著的科研成果,已形成发明专利合计273件,国际专利60件,中国专利213件;已获授权中国专利51件;已获授权集成电路布图设计11个。
2024年9月23日,新存科技(武汉)有限责任公司宣布,成功推出新型存储器产品芯片“NM101”。“NM101”单颗芯片容量高达64Gb,支持随机读写,相比同类产品,读写速度均可提升10倍以上,寿命也可增加5倍。
NM101芯片的技术规格显示,接口速率达到3200 MT/s。新存科技声称NM101具有低延迟,但目前尚未公开的IOPS/延迟数值。
根据其官网信息显示,NM101预计在2024年底实现小规模量产。注意这里只是一个介质芯片,如果要市场看到成品,还得需要搭配对应的控制器(不管是消费级或者企业级)。这样的话,乐观估计在2025年可能才有对应的SSD产品问世,拭目以待!
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