相变存储

2022-8-1 10:39
Intel正式宣布彻底退出傲腾(Optane)存储业务了,很多小伙伴大概根本没听说或者至少没关注过这个产品吧。但相信也有一些小伙伴会感到特别遗憾,因为它意味着一种独特的存储技术——相变存储,至少在消费级领域暂时消失了。这到底是一种什么产品?它使用的相变存储技术又是啥?咱们今天就来聊聊吧。
傲腾使用的存储技术,Intel自家的命名是3D XPoint。不过很可能是为了规避专利纷争等问题,Intel从来没承认过它是相变存储技术,但不管从发布的示意图还是工作原理看,应该是相变技术没跑的。
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相变存储技术的原理其实很简单,就是利用一些材料可以改变的状态来存储0、1这样的基本数据。比如3D XPoint应该就是通过一种纳米级的结晶技术,改变存储单元的电阻高低来存储数据的。
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和我们使用的内存相比,3D XPoint的存储单元被改变状态后可以自行维持,无需通电。而和SSD使用的NAND存储单元相比,相变存储单元的状态改变更快,读写损失更小。最终产品傲腾就是一种性能、价格、存储密度都介于内存与SSD之间,具有不接电存储能力的产品了。
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在消费级领域,Intel给傲腾的定位是在内存与SSD之间的又一个阶梯,说白了就是SSD的缓存,有点像当年SSD容量还很小的时候,用来给机械硬盘“加速”。它们基本就是M.2 SSD的模样,没啥奇怪的。
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在商业领域可就不一样了,PCIe扩展卡的形式的傲腾可以提供远超消费端的容量,别说当SSD缓存了,直接拿来当存储用都可以(口水ing)。有些则是内存的模样,可以用于加速数据,也可以直接当内存使用,因为内存数据断电后不会丢失,或者开关机不用把超大的内存数据来回“倒腾”,对一些服务器是很重要的。
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傲腾或者说3D Xpoint的问题就是把它的特点反过来说,即比SSD更贵、比内存更慢。另外3D Xpoint尽管从2015年到现在,已经发展了三代(第三代还未正式发布上市),但和同时期SSD从初代NVMe到PCIe 5.0 NVMe,内存从DDR3 1600到DDR5 5000+相比,真的慢了。
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还一点就是架构、成本的限制了,当年3D Xpoint芯片给人的印象就是特别大,几乎和M.2 SSD的电路板等宽,比同时代的NAND芯片大不少,这也很容易理解,相变单元极可能比电荷存储单元要大,如今电荷存储发展到了QLC和数百层堆叠,价格容量比大幅下降,傲腾却没有这样的容量腾飞和价格下降,吸引力自然也小得多了。
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当然,傲腾,或者说是相变存储技术还是有很好发展潜力的,前一段时间它的最新型号就在网络上有一些泄露,看起来相当不错。但Intel如今大刀阔斧的改革,大量去除周边业务,还是让它出局了。虽然相变存储技术暂时从消费市场小时了,但美光等公司可是没有正式宣布放弃,也许有一天,更成熟的相变存储产品会再次返回消费级市场,给我们带来更大的惊喜,更好的体验呢。
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