2015年，作為自NAND閃存以來的首項新型非易失性，規(guī)模化存儲技術，3D XPoint由開發(fā)伙伴英特爾和美光首次發(fā)布，當時稱其速度和耐久性都是NAND閃存的1000倍，引起巨大轟動。

但后來證實這個性能比只是理論上的，3D XPoint的實際測試結果是比NAND的速度快10倍，后者需要在新數(shù)據(jù)寫入之前擦除現(xiàn)有數(shù)據(jù)。此外，這個新的固態(tài)存儲器可能因為價格約為DRAM的一半（雖然比NAND要貴）而在數(shù)據(jù)中心如魚得水。

與此同時，隨著交易型數(shù)據(jù)的增長，云計算，數(shù)據(jù)分析和新一代工作負載將需要更高的性能存儲。

Gartner半導體與NAND閃存研究副總裁，Joseph Unsworth表示：“這是一項重要的技術，它將對數(shù)據(jù)中心的使用產生重大影響，而對PC方面影響程度較小。不論是超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心，云服務提供商還是傳統(tǒng)企業(yè)級存儲客戶，它們都對這項技術感興趣。”

雖然3D XPoint不會讓公司徹底淘汰和更換它們的所有服務器DRAM，但它能讓IT經理通過更換其中的一部分來降低成本，同時也增強了其基于NAND閃存的SSD性能。

3D XPoint是什么？簡而言之，它是一種非易失性固態(tài)存儲新形式，性能和耐久性比NAND閃存高得多。而價格方面，它處于DRAM和NAND之間。

目前DRAM的成本在每GB容量5美元左右; NAND約為每GB容量25美分。據(jù)Gartner介紹，3D XPoint預計在大批量購買基礎上，每GB容量成本約2.40美元。至少到2021年，它的成本都要高于NAND。

雖然英特爾和美光都沒有詳細說明3D XPoint是什么，但它們表示，3D XPoint不是基于電子的存儲。就像閃存和DRAM一樣，它不使用晶體管。雙方還表示，它也不是電阻式RAM（ReRAM）或憶阻器——被認為是NAND未來可能的競爭對手的兩種新興非易失性存儲技術。

這個（由存儲專家支持的）排除法得出的結論是，3D XPoint是一種相變存儲器，因為美光先前開發(fā)了這項技術并且它的特性與3D XPoint非常類似。

PCM是一種非易失性存儲器的形式，是將玻璃狀材料（我們稱為硫屬化物）從結晶到非結晶狀態(tài)的相互轉化產生的導電性差異來存儲數(shù)據(jù)。該描述與美光流程集成主管，Russ Meyer公開表示的，存儲元件本身只是在兩個不同的電阻狀態(tài)之間移動的說法相符。在PCM中，非晶態(tài)的高電阻讀作二進制0;較低電阻的結晶狀態(tài)讀為1。

為什么3D XPoint會如此受關注？因為3D XPoint技術跨PCIe/NVMe接口提供了10倍的NAND閃存性能，和1000倍的耐久性。NAND閃存的1000倍耐久性將超過一百萬次的擦寫周期，這意味著新的內存將能夠處于不敗之地。

相比之下，現(xiàn)在NAND閃存持續(xù)3000到10000次的擦寫周期。采用磨損均衡和糾錯軟件可以改善擦寫周期，但仍不能接近100萬次擦寫周期。

3D XPoint的低延遲——是NAND閃存的千分之一，DRAM延遲的十倍，這尤其突顯了其提供高IO操作（如事務數(shù)據(jù)所需的）的能力。

該組合讓3D XPoint填補了數(shù)據(jù)中心存儲器體系——其中包括處理器上的SRAM，DRAM，NAND閃存（SSD），硬盤和磁帶或光盤——的缺陷。它將適用于易失性DRAM和非易失性NAND閃存固態(tài)存儲。

那么為什么對一些數(shù)據(jù)中心有好處呢？英特爾非易失性存儲器解決方案組NVM解決方案架構總監(jiān)，James Myers表示，3D XPoint旨在服務未優(yōu)化內存處理的隨機事務數(shù)據(jù)集服務。例如，它可以用于對現(xiàn)有數(shù)據(jù)集執(zhí)行有限的實時分析或存儲和更新記錄，畢竟沒有多少人想為越來越高的連續(xù)吞吐量來額外付錢。

相反地，NAND閃存將在存儲近線數(shù)據(jù)方面展現(xiàn)優(yōu)勢，使用面向列的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)執(zhí)行分析。但這需要32個或更多突出的讀/寫操作或更高的隊列深度。

英特爾首款3D XPoint SSD（P4800X）可以在16甚至更少的隊列深度執(zhí)行高達讀取IOPS為550000，寫入IOPS為500000。雖然英特爾的頂級NAND閃存SSD能夠實現(xiàn)400000IOPS甚至更高的性能，但它們只能在更深的隊列深度上才能實現(xiàn)。

像DRAM一樣，3D XPoint可以按字節(jié)尋址，這意味著每個存儲單元都有一個獨特的位置。與塊級NAND不同，在應用程序搜索數(shù)據(jù)時沒有開銷。

據(jù)IDC稱，3D XPoint作為一個新存儲層的推出，是從大型云和大規(guī)模數(shù)據(jù)中心成為技術主導力量以來首要技術轉型之一。

3D XPoint何時可用？英特爾的Optane和美光的QuantX對3D XPoint技術發(fā)展走向不同，且已經各立門戶。英特爾的Optane品牌適用于數(shù)據(jù)中心和臺式機，旨在加速數(shù)據(jù)訪問，同時實現(xiàn)經濟實惠的存儲容量價格。

上個月，英特爾開始利用新技術發(fā)布其首款產品——英特爾發(fā)布基于3D Xpoint存儲介質,面向PC端的英特爾傲騰(Optane)內存模塊,首批16GB和32GB將從4月24日起上市,英特爾建議售價為44美元和77美元。面向數(shù)據(jù)中心的375GB容量英特爾Optane SSD——DC P4800X（1520美元）硬盤，國內阿里和騰訊已經搶先預購。DC P4800X采用PCIe NVMe 3.0 x4（四通道）接口。

英特爾傲騰(Optane)內存模塊可用于加速任何安裝在第七代（Kaby Lake）基于英特爾核心處理器的平臺上的任意SATA連接存儲設備，平臺則指定為“Intel Optane內存就緒”。 該內存模塊充當以緩存形式來提高筆記本和臺式機的性能。

雖然DC P4800是第一款基于3D XPoint的數(shù)據(jù)中心級SSD，但英特爾表示未來會推出更多的產品，包括今年第二季度推出擁有750GB容量的企業(yè)級Optane SSD，同時1.5TB SSD預計在今年下半年發(fā)售。

這些固態(tài)硬盤也會成為模塊，可用于PCI-Express/NVMe和U.2插槽，這意味著它們可以應用到基于AMD 32核Naples處理器的一些工作站和服務器。

英特爾計劃在明年以DRAM型DIMM模塊的形式發(fā)售Optane。

目前，美光預計2017年下半年首次銷售QuantX產品，2018年是“更大的一年”，2019年將是“突破性”的收入年。

3D XPoint最終會殺死NAND閃存嗎？可能不會。英特爾和美光都表示，基于3D XPoint的SSD與NAND互補，彌補了它與DRAM之間的差距。然而，隨著新的3D XPoint SSD的銷售量的提高以及經濟規(guī)模的增大，分析師認為3D XPoint最終可能會挑戰(zhàn)現(xiàn)有的內存技術——不是NAND，而是DRAM。

Gartner預測，3D XPoint技術將在2018年末開始在數(shù)據(jù)中心的采用率將會顯著提高。

然而，這種技術轉型需要時間。數(shù)據(jù)中心生態(tài)系統(tǒng)必須為了適用新內存而進行調整，包括新的處理器芯片組和第三方應用程序。

此外，3D XPoint目前只有兩家提供商——英特爾和美光。不久之后，該技術可能會由其他人生產。

那還有其它類型的內存呢？有。比如ReRAM和憶阻器。但是沒有一個有高容量或是大批量發(fā)售的。

去年秋天，三星的新型Z-NAND內存亮相，顯然是3D XPoint的競爭對手。據(jù)稱尚未發(fā)布的Z-NAND SSD運行速度是3D NAND閃存的四倍，順序讀取速度提高1.6倍，三星預計今年將推出Z-NAND。