Intel的第三大技术支柱——Memory

本篇，我们继续对Intel的第三大技术支柱——Memory进行回顾。

Intel认为存储器性能的增长在过去的40年中一直保持线性增长，因此无法跟上指数级增长的算力发展。

Memory指的是短期存储（比如DRAM），而Storage指的是长期存储（比如硬盘）。

Memory的带宽高（存取速度快），但容量低，而Storage则相反。二级/三级Storage也遵循类似的规律。值得一提的是，FPGA上随着存储空间越来越不够用，已从传统的SRAM存储转向DRAM存储（HBM）。

3D NAND存储的路线图中最重要的指标——Layer。和盖楼差不多，层数越高，容量自然越大，目前业界主流厂商均致力于128层的研发，而Intel直接来到了144层。

另外一个重要指标是每个cell存储的bit信息数量，可以理解成每个房间可以住几个人。

SLC（Single-Level Cell）单人间：每个cell存储1bit信息，也就是只有0、1两种电压变化，结构简单，电压控制也快速，反映出来的特点就是寿命长，性能强，P/E寿命在1万到10万次之间，但缺点就是容量低而成本高，毕竟一个Cell单元只能存储1bit信息。

MLC（Multi-Level Cell）双人间：每个cell存储2bit信息，需要更复杂的电压控制，有00，01，10，11四种变化，这也意味着写入性能、可靠性能降低了。其P/E寿命根据不同制程在3000-5000次不等。SLC之外的NAND闪存都是MLC类型，而我们常说的MLC是指2bit MLC，感觉应该叫DLC比较合适：）。

TLC（Trinary-Level Cell）三人间：每个cell存储3bit信息，电压从000到001有8种变化，容量比MLC再次增加1/3，成本更低，但是架构更复杂，P/E编程时间长，写入速度慢，P/E寿命也降至1000-3000次，部分情况会更低。

QLC（Quad-Level Cell）四人间：电压有16种变化，容量比TLC再增加三分之一，就是写入性能、P/E寿命与TLC相比会进一步降低。读取速度方面，SATA接口中的二者都可以达到540MB/S，QLC表现差在写入速度上，因为其P/E编程时间就比MLC、TLC更长，速度更慢，连续写入速度从520MB/s降至360MB/s，随机性能更是从9500 IOPS降至5000 IOPS，损失将近一半。

依然是拿速度换空间

3D XPoint是Intel和Micron一起研发的存储技术（号称比NAND Flash快1000倍），但Micron在3月17日发布消息称，将终止对3D Xpoint的所有研发，出售其在犹他州Lehi的3D Xpoint晶圆厂。。。

Optane SSD则基于3D XPoint技术打造，第二代采用4层架构，每秒读写次数（IOPS）可达数百万次。

针对行业痛点（Gap），推出合适的产品，让“楼梯”更加均匀。

给自家Optane Persistent Memory（持久内存）打了广告，性能像Memory/持久像Storage，说白了就是介于Memory和Storage之间的折中方案。其存在两种模式：Memory模式（类似DRAM）以及APP Direct模式（也就是传说中的“data persist at near-memory speed”，需要特定的持久内存感知软件/应用程序APP。这种模式使持久内存保持不变，但可以像内存一样字节可寻址）。

两种模式对比，图片来自techtarget

Intel Optane 持久内存的容量比传统的DRAM高得多，为128GB、256GB和512GB，远远大于常用的4GB到32GB的DRAM，尽管DRAM也有更大的容量的DIMM（128GB）。持久内存与DRAM在同一个内存通道上使用，并且安插在每个通道最靠近CPU的插槽上。

Rambo Cache（兰博缓存）这个名字是Intel高级副总、独显GPU的主导者Raja Koduri取的，相比Intel之前发布的技术命名，这个名字一点也不严肃，显示出了Raja Koduri的小幽默——兰博可以说是美国硬汉开挂电影的代表。从网络的表现来看，大家认为Raja Koduri选择Rambo Cache（兰博缓存）这个名字，就是炫一下，意图打击对手，告诉友商Intel还是很强大的。

Rambo Cache（兰博缓存）本质上是一种用于连接CPU、GPU及HBM缓存的中介层，基于Intel的EMIB封装技术，能够提供极致的显存带宽和FP64浮点性能，且支持显存/缓存ECC纠错、至强级RAS（可靠性、 可用性 & 可维护性）。从图上可以看到Rambo Cache在处理从8*8到4096*4096的双精度浮点时表现出了强悍的性能。

在持续的“拆楼梯”中，所有产品在最终的“需求金字塔”中找到了它们合适的位置。

以上就是Intel在Memory方面如何为行业带来高质量解决方案的构思，后续我们再来一起看看Interconnect互连方面，Intel有哪些新锐技术。

编辑：jq