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DIGITAL
NON-VOLATILE MEMORY
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- ELETTRONICA OGGI 449 - OTTOBRE 2015
3D-XPoint, una memoria
decisamente promettente
N
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,
Intele
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