本篇,我們繼續對Intel的第三大技術支柱——Memory進行回顧。
Intel認為存儲器性能的增長在過去的40年中一直保持線性增長,因此無法跟上指數級增長的算力發展。
Memory指的是短期存儲(比如DRAM),而Storage指的是長期存儲(比如硬盤)。
Memory的帶寬高(存取速度快),但容量低,而Storage則相反。二級/三級Storage也遵循類似的規律。值得一提的是,FPGA上隨著存儲空間越來越不夠用,已從傳統的SRAM存儲轉向DRAM存儲(HBM)。
3D NAND存儲的路線圖中最重要的指標——Layer。和蓋樓差不多,層數越高,容量自然越大,目前業界主流廠商均致力于128層的研發,而Intel直接來到了144層。
另外一個重要指標是每個cell存儲的bit信息數量,可以理解成每個房間可以住幾個人。
SLC(Single-Level Cell)單人間:每個cell存儲1bit信息,也就是只有0、1兩種電壓變化,結構簡單,電壓控制也快速,反映出來的特點就是壽命長,性能強,P/E壽命在1萬到10萬次之間,但缺點就是容量低而成本高,畢竟一個Cell單元只能存儲1bit信息。
MLC(Multi-Level Cell)雙人間:每個cell存儲2bit信息,需要更復雜的電壓控制,有00,01,10,11四種變化,這也意味著寫入性能、可靠性能降低了。其P/E壽命根據不同制程在3000-5000次不等。SLC之外的NAND閃存都是MLC類型,而我們常說的MLC是指2bit MLC,感覺應該叫DLC比較合適:)。
TLC(Trinary-Level Cell)三人間:每個cell存儲3bit信息,電壓從000到001有8種變化,容量比MLC再次增加1/3,成本更低,但是架構更復雜,P/E編程時間長,寫入速度慢,P/E壽命也降至1000-3000次,部分情況會更低。
QLC(Quad-Level Cell)四人間:電壓有16種變化,容量比TLC再增加三分之一,就是寫入性能、P/E壽命與TLC相比會進一步降低。讀取速度方面,SATA接口中的二者都可以達到540MB/S,QLC表現差在寫入速度上,因為其P/E編程時間就比MLC、TLC更長,速度更慢,連續寫入速度從520MB/s降至360MB/s,隨機性能更是從9500 IOPS降至5000 IOPS,損失將近一半。
依然是拿速度換空間
3D XPoint是Intel和Micron一起研發的存儲技術(號稱比NAND Flash快1000倍),但Micron在3月17日發布消息稱,將終止對3D Xpoint的所有研發,出售其在猶他州Lehi的3D Xpoint晶圓廠。。。
Optane SSD則基于3D XPoint技術打造,第二代采用4層架構,每秒讀寫次數(IOPS)可達數百萬次。
針對行業痛點(Gap),推出合適的產品,讓“樓梯”更加均勻。
給自家Optane Persistent Memory(持久內存)打了廣告,性能像Memory/持久像Storage,說白了就是介于Memory和Storage之間的折中方案。其存在兩種模式:Memory模式(類似DRAM)以及APP Direct模式(也就是傳說中的“data persist at near-memory speed”,需要特定的持久內存感知軟件/應用程序APP。這種模式使持久內存保持不變,但可以像內存一樣字節可尋址)。
兩種模式對比,圖片來自techtarget
Intel Optane 持久內存的容量比傳統的DRAM高得多,為128GB、256GB和512GB,遠遠大于常用的4GB到32GB的DRAM,盡管DRAM也有更大的容量的DIMM(128GB)。持久內存與DRAM在同一個內存通道上使用,并且安插在每個通道最靠近CPU的插槽上。
Rambo Cache(蘭博緩存)這個名字是Intel高級副總、獨顯GPU的主導者Raja Koduri取的,相比Intel之前發布的技術命名,這個名字一點也不嚴肅,顯示出了Raja Koduri的小幽默——蘭博可以說是美國硬漢開掛電影的代表。從網絡的表現來看,大家認為Raja Koduri選擇Rambo Cache(蘭博緩存)這個名字,就是炫一下,意圖打擊對手,告訴友商Intel還是很強大的。
Rambo Cache(蘭博緩存)本質上是一種用于連接CPU、GPU及HBM緩存的中介層,基于Intel的EMIB封裝技術,能夠提供極致的顯存帶寬和FP64浮點性能,且支持顯存/緩存ECC糾錯、至強級RAS(可靠性、 可用性 & 可維護性)。從圖上可以看到Rambo Cache在處理從8*8到4096*4096的雙精度浮點時表現出了強悍的性能。
在持續的“拆樓梯”中,所有產品在最終的“需求金字塔”中找到了它們合適的位置。
以上就是Intel在Memory方面如何為行業帶來高質量解決方案的構思,后續我們再來一起看看Interconnect互連方面,Intel有哪些新銳技術。
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原文標題:PAMISS: Intel的六大技術支柱-Memory
文章出處:【微信號:zhuyandz,微信公眾號:FPGA之家】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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