Intel的第三大技術(shù)支柱——Memory

本篇，我們繼續(xù)對(duì)Intel的第三大技術(shù)支柱——Memory進(jìn)行回顧。

Intel認(rèn)為存儲(chǔ)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(shù)級(jí)增長的算力發(fā)展。

Memory指的是短期存儲(chǔ)（比如DRAM），而Storage指的是長期存儲(chǔ)（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(jí)/三級(jí)Storage也遵循類似的規(guī)律。值得一提的是，FPGA上隨著存儲(chǔ)空間越來越不夠用，已從傳統(tǒng)的SRAM存儲(chǔ)轉(zhuǎn)向DRAM存儲(chǔ)（HBM）。

3D NAND存儲(chǔ)的路線圖中最重要的指標(biāo)——Layer。和蓋樓差不多，層數(shù)越高，容量自然越大，目前業(yè)界主流廠商均致力于128層的研發(fā)，而Intel直接來到了144層。

另外一個(gè)重要指標(biāo)是每個(gè)cell存儲(chǔ)的bit信息數(shù)量，可以理解成每個(gè)房間可以住幾個(gè)人。

SLC（Single-Level Cell）單人間：每個(gè)cell存儲(chǔ)1bit信息，也就是只有0、1兩種電壓變化，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，電壓控制也快速，反映出來的特點(diǎn)就是壽命長，性能強(qiáng)，P/E壽命在1萬到10萬次之間，但缺點(diǎn)就是容量低而成本高，畢竟一個(gè)Cell單元只能存儲(chǔ)1bit信息。

MLC（Multi-Level Cell）雙人間：每個(gè)cell存儲(chǔ)2bit信息，需要更復(fù)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(jù)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(yīng)該叫DLC比較合適：）。

TLC（Trinary-Level Cell）三人間：每個(gè)cell存儲(chǔ)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(gòu)更復(fù)雜，P/E編程時(shí)間長，寫入速度慢，P/E壽命也降至1000-3000次，部分情況會(huì)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(huì)進(jìn)一步降低。讀取速度方面，SATA接口中的二者都可以達(dá)到540MB/S，QLC表現(xiàn)差在寫入速度上，因?yàn)槠銹/E編程時(shí)間就比MLC、TLC更長，速度更慢，連續(xù)寫入速度從520MB/s降至360MB/s，隨機(jī)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(fā)的存儲(chǔ)技術(shù)（號(hào)稱比NAND Flash快1000倍），但Micron在3月17日發(fā)布消息稱，將終止對(duì)3D Xpoint的所有研發(fā)，出售其在猶他州Lehi的3D Xpoint晶圓廠。。。

Optane SSD則基于3D XPoint技術(shù)打造，第二代采用4層架構(gòu)，每秒讀寫次數(shù)（IOPS）可達(dá)數(shù)百萬次。

針對(duì)行業(yè)痛點(diǎn)（Gap），推出合適的產(chǎn)品，讓“樓梯”更加均勻。

給自家Optane Persistent Memory（持久內(nèi)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(nèi)存感知軟件/應(yīng)用程序APP。這種模式使持久內(nèi)存保持不變，但可以像內(nèi)存一樣字節(jié)可尋址）。

兩種模式對(duì)比，圖片來自techtarget

Intel Optane 持久內(nèi)存的容量比傳統(tǒng)的DRAM高得多，為128GB、256GB和512GB，遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(nèi)存與DRAM在同一個(gè)內(nèi)存通道上使用，并且安插在每個(gè)通道最靠近CPU的插槽上。

Rambo Cache（蘭博緩存）這個(gè)名字是Intel高級(jí)副總、獨(dú)顯GPU的主導(dǎo)者Raja Koduri取的，相比Intel之前發(fā)布的技術(shù)命名，這個(gè)名字一點(diǎn)也不嚴(yán)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(wǎng)絡(luò)的表現(xiàn)來看，大家認(rèn)為Raja Koduri選擇Rambo Cache（蘭博緩存）這個(gè)名字，就是炫一下，意圖打擊對(duì)手，告訴友商Intel還是很強(qiáng)大的。

Rambo Cache（蘭博緩存）本質(zhì)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(shù)，能夠提供極致的顯存帶寬和FP64浮點(diǎn)性能，且支持顯存/緩存ECC糾錯(cuò)、至強(qiáng)級(jí)RAS（可靠性、 可用性 & 可維護(hù)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(diǎn)時(shí)表現(xiàn)出了強(qiáng)悍的性能。

在持續(xù)的“拆樓梯”中，所有產(chǎn)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(yè)帶來高質(zhì)量解決方案的構(gòu)思，后續(xù)我們?cè)賮硪黄鹂纯碔nterconnect互連方面，Intel有哪些新銳技術(shù)。

編輯：jq