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SSD/Flash: 3D-XPoint-Technologie ist um Faktor 1.000 effektiver

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3d xpointDie NAND-Technologie selbst, die in den aktuellen SSDs steckt, ist schon einige Tage alt. Genauer gesagt wurde diese Technologie im Jahr 1989 eingeführt. Innerhalb der letzten 26 Jahre wurde diese Technologie immer wieder verfeinert und verbessert. Doch eine neue, revolutionäre Speichertechnologie steht bereits vor der Tür. Intel und Micron haben sich zusammengeschlossen und gemeinsam die neue 3D-XPoint-Technologie entwickelt, die den derzeitigen NAND-Speicher ablösen soll - und die Entwicklung einer gänzlich neuen Speichertechnologie ist auch nicht so unbegründet.

Immer mehr Daten müssen innerhalb kürzester Zeit übermittelt werden. Sei es in Serverumgebungen oder auch in Privathaushalten bei kommenden 8K-Medien. Hinzu kommt, dass die Haltbarkeit trotz aktuell langer Zeit dennoch verbesserungswürdig ist. Und genau bei diesen Punkten kommt die 3D-XPoint-Technologie ins Spiel. Wie Intel nun in einer Pressemitteilung bekanntgegeben hat, steigt die Effektivität der neuen Speichertechnologie im Gegensatz zur NAND-Technologie um das 1.000-fache an. Dies gilt generell für die Performance, für die Haltbarkeit und für die Leistungsaufnahme. Dabei konnte die Dichte um den Faktor 10 erhöht werden. Es handelt sich bei der 3D-XPoint-Technologie um einen nichtflüchtigen Speicher (NVM).

Für diese 1.000-fach schnellere Performance sorgt die "Cross-Point-Architektur", welche sich über mehrere Jahrzehnte in der Entwicklung befand. Die Cross-Point-Architektur ist auf keine Transistoren angewiesen, sondern ist wie ein 3D-Schachbrett aufgebaut (siehe Bild 3). An den Schnittpunkten der Bitlines und der horizontalen Wordlines befinden sich die Speicherzellen. Auf diese Weise können die Speicherzellen unterschiedlich angesprochen werden. Daraus ergeben sich deutlich schnellere Lese- und Schreibdurchsatzraten bei einer niedrigen Latenzzeit.

128 Milliarden dichte Speicherzellen werden mit den senkrechten Leitern verbunden, wobei jede der Zellen ein Datenbit speichert. Das Ganze ist zudem mehrfach stapelbar. Bereits bei der ersten Generation wird jeder Die eine Speicherkapazität von 128 GB innerhalb von nur zwei Speicherschichten fassen können. Bei Zeiten wird die neue Speichertechnik stetig weiterentwickelt. Zukünftige Generationen sollen mehr Speicherschichten umfassen und in Ergänzung zu einem verbesserten lithografischen Verfahren eine höhere Kapazität bieten. 

Während des Datentransfers wird die Spannung der Speicherzellen, die an den einzelnen Selektoren angelegt wird, variiert. Dank der kleinen Zellgröße, dem schnell schaltendem Selektor, dem Cross Point-Array mit geringer Latenzzeit und einem schnellen Schreib-Algorithmus kann die Zelle ihren Status (Ein/Aus) schneller als bisherige Technologien für nicht flüchtigen Speicher wechseln. 

Intel und Micron sind bereits dran, erste Muster mit der neuen Speichertechnologie zu veröffentlichen. Sie sollen im Laufe des Jahres angeboten werden.