3D XPoint: Hitrejši kot flash, cenejši kot RAM
Prihaja nov tip pomnilnika, ki bi lahko v prihodnosti nadomestil ali pa vsaj dopolnil danes priljubljeni NAND flash, ki ga uporabljajo SSD-ji, USB-ključi in pomnilniške kartice. Intel in Micron sta predstavila novo vrsto pomnilnika z imenom 3D XPoint, ki naj bi bil do 1000-krat hitrejši od flasha. Dobili bi ga lahko že prihodnje leto!
Trenutni NAND flash je za običajno uporabo zadovoljiv, a ima nekaj pomanjkljivosti, ki jih 3D XPoint (bere se »cross-point«) odpravlja. Glavna težava flasha je nezmožnost brisanja posameznih bitov, saj mora zaradi narave zapisa vedno pobrisati cel blok. V praksi to pomeni, da se izbrisani podatki najprej v resnici ne brišejo, temveč se njihova pozicija zgolj označi kot prosta. Do sem je postopek enak kot na navadnih diskih, razlika pa je v prepisu. Flasha ne moremo prepisovati, temveč je treba vedno pobrisati blok in zapisati novega. Zato imajo SSD-ji funkcijo trim, da se pogon ne zapaca. Ko nima kaj početi, bere bloke podatkov v predpomnilnik, pobriše blok ter ga zapiše nazaj, a to pot brez predhodno »izbrisanih« (v resnici zgolj označenih za izbris) podatkov.
Druga težava flasha je krmiljenje s tranzistorji, saj vsak bit potrebuje svoj tranzistor, ki hrani naboj. Sčasoma se ti izrabijo, zaradi česar ima omejeno število prepisov. Problem se rešuje tako, da imajo SSD-ji obilico rezervnega prostora (lahko tudi do 20-30 %) ter elektroniko za enakomerno zapisovanje po celotnem pogonu (wear levelling). V praksi so sicer z nami premalo časa, da bi dejansko videli množične odpovedi zaradi iztrošenosti.
Kakorkoli, tako zaradi specifične uporabe pri obdelavi velikih količin podatkov (kamor ne sodi le podatkovno rudarjenje, temveč tudi igranje nekaterih iger) kakor zgolj zato, ker je pač možno in lepo, so v Intelu in Micronu razvili nov tip pomnilnika. Sestavljajo ga plasti prevodnih povezav; v plasti so te vzporedne, med dvema sosednjima plastema pa pravokotne. Na ta način dobimo mrežo in med dvema plastema se ustvarijo kanali, ki lahko hranijo posamezne bite. Spreminjamo jih oziroma podatke zapisujemo tako, da na dve žici v sosednjih plasteh pritisnemo določeno napetost.
Bo 3D XPoint zamenjal RAM? Ne, ker nima istega namena. Res bo cenejši – točna cena bo znana prihodnje leto – a je počasnejši in trajen, saj ne potrebuje električne energije za ohranjanje podatkov. Bo zamenjal flash? Ne (še). Je hitrejši in bolj vzdržljiv, a bistveno predrag. Kot pravita proizvajalca, ki ga sicer marketinško označujeta kot "prva resna pomnilniška revolucija po letu 1989", bo 3D XPoint uporaben kot vmesna točka. Med flashem in RAM-om se obeta vmesni predpomnilnik, ki bo hranil podatke. Pomnilniška hierarhija (registri, predpomnilnik, RAM, flash, disk) bo torej dobila novo vmesno stopničko.