EO_449

DIGITAL

NON-VOLATILE MEMORY

- ELETTRONICA OGGI 449 - OTTOBRE 2015

3D-XPoint, una memoria

decisamente promettente

onostante non siano stati svelati

i dettagli sulla tecnologia utiliz-

zata, le caratteristiche dichia-

rate pongono le annunciate 3D-XPoint

(va inteso come “Crosspoint”) al verti-

ce della categoria delle memorie non-

volatili, con prestazioni in grado di stare

al passo con i processori e le GPU più

recenti, colmando il gap esistente fra le

Dram e le Flash-Nand.

Prestazioni di punta

Innanzitutto le caratteristiche salienti:

dieci volte più dense delle Dram, mille

volte più veloci delle Nand-Flash e con

una “endurance” mille volte maggiore

delle memorie convenzionali, offrendo quindi un numero di

cicli di lettura/scrittura estremamente più elevato rispetto alle

classiche Flash. Si parla infatti di ben 10 milioni di cicli contro i

10 mila cicli di una Flash-Nand.

Proprio per queste caratteristiche di punta,

Intel

Micron

–

che hanno iniziato a sviluppare congiuntamente questo pro-

getto dal 2012 – sostengono che le nuove XPoint rappresen-

tano la soluzione decisiva per supportare adeguatamente le

nuove esigenze che si presentano, ad esempio nel trattamen-

to in tempo reale di grandi quantità di dati, che necessitano

di essere immagazzinati e analizzati in tempi rapidissimi.

La possibilità offerta da questa nuova tecnologia di far sì che la

memorizzazione di dati ad alta velocità e ad alta densità possa

essere implementata in stretto contatto con i processori, offre di

fatto nuove possibilità ai progettisti di sistemi, consentendo di

immaginare nuove architetture e di intuire nuove applicazioni.

Per anni l’industria ha infatti cercato inutilmente di ridurre il ri-

tardo tra il processore e l’area di memoria, al fine di ottenere

maggiori velocità nell’analisi dei dati. Grazie a queste nuove me-

morie il compito verrà notevolmente semplificato.

L’architettura 3d-XPoint

Le nuove memorie utilizzano un’ar-

chitettura di tipo cross-point (Fig. 1)

nella quale i “nodi” di memorizzazio-

ne sono posti direttamente all’inter-

sezione delle linee di bit e di parola

e, non necessitando di transistor di

selezione, posseggono dimensioni

estremamente ridotte, consentendo

così di ottenere densità superiori ad

altri tipi di memorie. Non solo, ma

una soluzione di questo tipo per-

mette di indirizzare individualmente

ogni singola cella, permettendo una

modifica bit-per-bit con maggior ef-

ficienza e velocità, senza le limitazio-

ni di word-erase tipiche di altre memorie non-volatili.

Il primo chip annunciato è composto da ben 128 miliardi di cel-

le (128 Gbit di memoria, ovvero 16 gigabyte in un singolo chip,

Fig. 2) in tecnologia da 20 nm che utilizza due array sovrapposti

e, poiché la tecnologia utilizzata è perfettamente “stackable”,

sarà possibile prossimamente realizzare più strati e ridurre

ulteriormente le geometrie utilizzate, a tutto vantaggio di ul-

teriori incrementi di densità

di memoria.

Le operazioni di selezione,

lettura e scrittura delle celle

avviene variando la tensione

applicata a ciascuna linea

di selezione (Fig. 3) senza la

necessità di ricorrere a tran-

sistor di word-select o di bit-

select, a tutto vantaggio della

compattezza, della comples-

sità, della velocità di accesso

e del costo del chip, indicati-

Paolo De Vittor

Intel e Micron Technology hanno annunciato

l’imminente commercializzazione di un

nuovo tipo di memoria non-volatile, con

caratteristiche nettamente superiori agli altri

tipi di memoria sinora disponibili

Fig. 1 – Lememorie 3D-XPoint utilizzano un’architettura

nella quale i “nodi” di memorizzazione sono posti diret-

tamente all’intersezione delle linee di bit e di parola

Fig. 2 – Dettaglio del wafer che ospi-

ta i nuovi chip di memoria 3D-XPoint

da 128 Gbit