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  5. › 3D Xpoint: Und es ist doch Phase…

Ja schade

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  1. Ja schade

    Autor: Ach 18.01.16 - 13:23

    Phase Change, das bedeutet doch, dass der Speicher ein definierte Lebensdauer besitzen wird(wie oft kann das Material seinen Zustand wechseln bis es verschlissen ist?), im Gegensatz zur Ladungszustands Speicherung im Ram oder zur elektrostatischen Speicherung, dem Prinzip von dem man annahm, dass der Xpoint Speicher darauf beruhte. Eigentlich gleicht der Xpoint Speicher damit doch eher einem Flash- als einem Ramspeicher?

  2. Alles besten ... :-)

    Autor: Anonymer Nutzer 18.01.16 - 14:23

    Ach schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Phase Change, das bedeutet doch, dass der Speicher ein definierte
    > Lebensdauer besitzen wird(wie oft kann das Material seinen Zustand wechseln
    > bis es verschlissen ist?),

    Ja.
    Durch den SET / RESET Vorgang, der thermisch erwirkt wird,
    gibt es Ermüdungserscheinungen des zugrunde liegenden Phase Change Materials.

    XPoint ist langlebiger als FLASH.

    > im Gegensatz zur Ladungszustands Speicherung im
    > Ram oder zur elektrostatischen Speicherung, dem Prinzip von dem man annahm,
    > dass der Xpoint Speicher darauf beruhte.

    Nein.
    Es hieß schon immer dass der Zustand des Speicher-Materials an sich
    sich insgesamt ändert (leitend / nicht leitend).

    > Eigentlich gleicht der Xpoint
    > Speicher damit doch eher einem Flash- als einem Ramspeicher?

    Nein.
    FLASH hält Elektronen in einer Zelle "gefangen".

    Man muss also zum Feststellen des Speicherzustandes
    die Anzahl der in der Zelle gefangenen Elektronen "zählen"
    d.h. eine (aufwendige) Messung vornehmen.

    Das Messergebnis entscheidet darüber ob eine Zelle als "Null" oder "Eins" gewertet wird.
    Wenn eine FLASH-Zelle gelöscht wird,
    wird die Zelle physisch gestresst
    und geht mit der Zeit, d.h. mit der Anzahl der Löschzyklen kaputt.
    Mechanische Abnutzung sozusagen.

    Da bei XPoint zum Feststellen des Speicherzustandes
    auf leitend/nicht leitend geprüft wird (ähnlich wie bei ROM)
    - und damit keine so aufwendige Messung durchgeführt werden muss -
    kann das Auslesen des Speichers ganz erheblich schneller von statten gehen.


    Die Zustandsänderung (durch einen Stromstoß) einer Speicherstelle
    geht bei XPoint wesentlich schneller von statten als bei FLASH,
    allerdings aber nicht so schnell wie bei RAM.

    RAM ist immer am schnellsten, daher ist der Cache einer CPU immer RAM.
    Dann folgen DRAM und XPoint.


    Zudem wird bei XPoint jede Speicherstelle bei Zustandsänderungen individuell angesprochen.
    Ganz im Gegensatz zum FLASH Speicher, denn bei FLASH wird immer eine komplette Speicherblock-Einheit geschrieben.


    Die Zustandsänderung bei XPoint erfolgt schnell genug
    so dass man - in Abhängigkeit von den Anforderungen der Anwendung -
    XPoint Memory auch als Quasi-RAM einsetzen kann.


    Für viele embedded Anwendungen
    wird XPoint als alleiniger Speicher ausreichend sein.
    Insbesondere interessant auch für IoT.


    XPoint ist eine ganz neue Speicher-Klasse
    die im Laufe der Zeit auch ganze neue Anwendungsklassen hervorbringen wird.

    Wissenschaft (CERN, Pharma, Chemie, ...)
    und industrielle Messtechnik (Data Acquisition)
    werden sich über neue Anwendungen und Möglichkeiten freuen.


    FLASH wird auch weiterhin in Massen eingesetzt werden
    weil FLASH auf absehbare Zeit immer billiger sein wird als XPoint.


    XPoint wird pro GB meiner Einschätzung nach
    preislich ca. 80% des Preises von DRAM liegen,
    am Anfang eventuell vielleicht sogar gleichauf
    (hohe Anlaufkosten in der Produktion).



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 18.01.16 14:42 durch cicero.

  3. Re: Alles besten ... :-)

    Autor: Ach 18.01.16 - 14:59

    Wow, ja danke für die konkrete und spannende Info! Was ich annehme weshalb der Xpoint Speicher wahrscheinlich auch teurer bleiben wird, ist der Umstand dass man den lange nicht so verkleinern kann wie Flash, und was ich mir als Anwendung noch ganz unmittelbar vorstellen könnte, das wären Hybriddatenträger mit XPoint Speicher als Cash für SSD´s, ähnlich wie es heute Flash gepufferte Festplatten gibt(hab da auch eine von in meinem Rechner werkeln).

    Umgekehrt steht es natürlich auch im Raum, Arbeitsspeicher aus mit Ram gepufferten Xpoint Speicher herzustellen, Ram der seinen Speicherzustand auch ohne Stromzufuhr beibehält. Und ab der Stelle geht es dann eben auch los mit diesen bisher noch ganz ungeahnten Möglichkeiten. Schade dass es noch so lange dauert :].

  4. Re: Alles besten ... :-)

    Autor: Ext3h 18.01.16 - 15:11

    Bei Xpoint muss sich erst mal zeigen wie es sich dann mit dem Stromverbrauch verhält. Da habe ich eigentlich wenig Hoffnung wenn jeder Schreibvorgang zwingend Abwärme bedeutet.

    Und wenn Abwärme, dann ist da direkt auch die Frage wie weit man die Speicherdichte erhöhen kann ehe die Energiedichte kritisch wird, und die Zellen aufgrund zu hoher Umgebungstemperatur nicht mehr schnell genug abkühlen um in die amorphe Phase zu kommen, sondern konsequent in die kristalline Phase übergehen.

    Und dann ist da noch das Problem mit der Haltezeit. Ich wäre mir nicht so sicher ob die PCM bei zu hoher Lagertemperatur nicht doch unerwünscht langsam durch kristallisiert.

  5. Doch doch, immer noch alles bestens ... ;-)

    Autor: Anonymer Nutzer 18.01.16 - 22:49

    Ext3h schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Bei Xpoint muss sich erst mal zeigen wie es sich dann mit dem
    > Stromverbrauch verhält. Da habe ich eigentlich wenig Hoffnung wenn jeder
    > Schreibvorgang zwingend Abwärme bedeutet.

    Da habe ich nun mal gar keine Bedenken.
    Das ist bedeutend weniger als bei FLASH
    und auch weniger als bei DRAM.
    Die Schreibströme treten nur für einen sehr sehr kurzen Zeitraum auf.

    Wir reden hier nicht über ERROMs / EEPROMS
    und wir brennen hier auch keine AntiFuses durch.


    >
    > Und wenn Abwärme, dann ist da direkt auch die Frage wie weit man die
    > Speicherdichte erhöhen kann ehe die Energiedichte kritisch wird, und die
    > Zellen aufgrund zu hoher Umgebungstemperatur nicht mehr schnell genug
    > abkühlen um in die amorphe Phase zu kommen, sondern konsequent in die
    > kristalline Phase übergehen.

    Der Arbeitstemperatur-Bereich dürfte wohl 0 - 70°C sein.


    >
    > Und dann ist da noch das Problem mit der Haltezeit. Ich wäre mir nicht so
    > sicher ob die PCM bei zu hoher Lagertemperatur nicht doch unerwünscht
    > langsam durch kristallisiert.

    Eher nicht, denn diese Temperaturen müssten schon so hoch sein dass das Plastik des Gehäuses anfängt zu schmelzen.


    Wenn Intel eines richtig kann dann ist es die zuverlässige Produktion von zuverlässigen Chips. Das ist kein Start-up.

    Und die ersten Kunden werden Hersteller von High-End Servern und Workstations sein, Cray, HP, IBM, Dell, IBM usw.
    Wenn die beliefert wurden dann kommt der Rest der Welt dran, sprich wir.

    Wenn oben genannte Firmen zufrieden sein sollten
    dann können auch wir uns dran wagen.
    Professionelle Presse beobachten.

    Ansonsten:
    Es hat noch keiner ein Datenblatt gesehen das nicht unter noch höchster Geheimhaltungsstufe steht. Sobald sich das ändert gibt es eine konkrete Grundlage für weitere technische Diskussionen.

  6. 3D XPoint

    Autor: Anonymer Nutzer 18.01.16 - 23:16

    Bei FLASH und bei XPoint geht es nun vorzugsweise in die dritte Dimension.
    Daher das "3D".

    Es werden "einfach" weitere Speicherlagen hinzugefügt.
    (Einfach ist hier natürlich sehr relativ ...)

    FLASH und XPoint kann man nicht beliebig verkleinern,
    die Physik macht da bald nicht mehr mit.
    Daher geht es jetzt mit der Sandwich-Methode weiter ...
    einfach noch ne Lage oben drauf hauen.

    Bei FLASH muss man schon jetzt so langsam um die Zuverlässigkeit fürchten.

    Bei NAND FLASH werden ja "mehrere Bits" in einer Zelle gespeichert.
    Was bedeutet, dass die Elektronen in der Zelle "gezählt" werden müssen.

    Es wird nicht mehr unterschieden ob die Zelle
    genügend viel oder ausreichend wenige Elektronen enthält
    um über Null und Eins zu entscheiden,
    sondern die Anzahl der vorhandenen Elektronen müssen genauer "gezählt" werden
    um feststellen zu können in welchem Ausmaß die Zelle geladen ist
    um dann daraus den Zustand der einzelnen Bits ableiten zu können.
    Eigentlich schon fast an der Kante zum Unseriösen (je nach Anspruch halt).

    NOR-FLASH ist zuverlässiger als NAND-FLASH.
    Je grösser eine FLASH-Zelle ist, desto mehr Elektronen kann sie halten,
    desto zuverlässiger ist sie daher.
    Je weniger Bits pro Zelle unterschieden werden müssen umso besser.

    Ein noch kleiner Fertigungsprozess ist bei FLASH nicht unbedingt besser.
    Bei CPUs freuen wir uns eher über einen Shrink,
    bei FLASH ist das nicht unbedingt ein positiver Schritt.

  7. Re: Alles besten ... :-)

    Autor: Pwnie2012 19.01.16 - 07:52

    Die "Messung" bei flash ist auch nicht aufwändig. Die Elektronen entscheiden hier über die Leitfähigkeit eines transistors, da misst man auch einfach die Leitfähigkeit. Bei MLC und TLC wird das halt analog gemacht, dafür gibts aber schnelle ADCs.

  8. Re: Alles besten ... :-)

    Autor: Anonymer Nutzer 19.01.16 - 12:53

    MLC und TLC sind generell unsicherer und unzuverlässiger als reines NOR.
    In kritischen Anwendungen wird daher NOR eingesetzt, vor allem als Programmspeicher (execute in place).

    ADCs sind ein Kostenfaktor. Analoge Komponenten sind immer weniger gut beherrschbar / testbar als digitale Komponenten. Daher ist man bestrebt möglichst wenige und möglichst einfache analoge Komponenten auf einem digitalen Chip zu haben.

    Preismäßig schlägt NAND halt alles, auch künftige neue Technologien wie XPoint.

  9. Re: Alles besten ... :-)

    Autor: casaper 19.01.16 - 20:24

    cicero schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Wissenschaft (CERN, Pharma, Chemie, ...)
    > und industrielle Messtechnik (Data Acquisition)
    > werden sich über neue Anwendungen und Möglichkeiten freuen.

    Wie ist denn die Idee, dass mit solcher Technologie künftig Dinge wie Software starten und Booten zur vergangenheit ghören?
    Ist das völlige phantasterei, oder könnte ich das tatsächlich auch mal noch erleben dürfen? :) ;-)

    Dann dürften sich auch Oto-Normal-Nerds wie ich über die IT-Zukunft freuen. :)

    Grüsse

  10. Denke schon dass das kommen wird

    Autor: Anonymer Nutzer 20.01.16 - 14:15

    Bietet sich ja an.

    Ich vermute neue Konzepte kommen diesbezüglich erst mal im Embedded Bereich.
    Und im Bereich IoT.

    Bei Smartphones und Tablets wird es sicherlich noch eine lange Zeit dauern
    bis XPoint da Einzug findet.

    XPoint ist ja vorerst nur etwas günstiger als DRAM
    und Produktionskapazitäten müssen erst noch ausgebaut werden.

    Gerade Smartphones und Tablets sind ja sehr Preis-sensitiv,
    da wird ja bei FLASH und DRAM gerne gegeizt.
    Mal sehen was die diversen Anbieter sich einfallen lassen.

    Erst wenn Intel Atom und XPoint mal auf einem einzigem Chip zu finden sind
    (oder erst mal zwei getrennte Dies in einem Package)
    dann wird es für Consumer-Elektronik interessant.

    Ich vermute auch dass die bestehende Produktion an XPoint Memory
    schon bereits jetzt zu 80% ausverkauft ist
    an Großkunden a la HP, IBM, Cray, Dell etc.
    Die haben sich vertraglich bestimmt schon ihren Anteil zusichern lassen.
    Schwer ab zu schätzen wie die Lieferbarkeit sich entwickelt.

    Sobald Intel / Micron zusätzliche Fertigungskapazitäten online bringen
    bzw. bestehende Fabs aufgerüstet haben
    werden XPoint Speicher wohl zum normal verfügbarem Standard-Produkt.

    Ein "Surface-Phone" würde sich ganz gut mit XPoint machen.
    Aber die Eier hat Microsoft nicht, vermute ich mal.

    Da lassen die sicher Apple den Vortritt und warten erst mal ab
    bis sich andere sich die Lorbeeren verdient haben
    und den Markt für sich eingenommen haben.

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