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3D XPoint

出典しゅってん: フリー百科ひゃっか事典じてん『ウィキペディア（Wikipedia）』
2層そうの3D XPointメモリの図ず

3D XPoint (スリーディークロスポイント[1])は、2015年ねん7月がつ、インテルとマイクロンによって発表はっぴょうされた不揮発ふきはつ性せいメモリの技術ぎじゅつである。同どう技術ぎじゅつを使用しようした記憶きおく装置そうち製品せいひんにインテルは Optane (オプテイン)、マイクロンは QuantX (クアンテックス)と別べつのブランド名めいを冠かんしている。

材料ざいりょうや動作どうさ原理げんりの詳細しょうさいについては明あかされていなかったが、外部がいぶ企業きぎょうによる検証けんしょうが行おこなわれPCM(相あい変化へんかメモリ)であることが分わかった。ビットの記録きろくはバルク抵抗ていこうの変化へんかと積層せきそう可能かのうな交差こうさ格子こうし状じょうの記憶きおく素子そしの配列はいれつの組くみ合あわせで行おこなわれる。また、セレクタにオボニックスイッチ (OTS:Ovonic Threshold Switch) を使つかっていることも大おおきな特徴とくちょうと言いえる。

「3D XPointはDRAMのおよそ半分はんぶんの価格かかくになるだろうが、NANDフラッシュに比較ひかくすれば4・5倍ばいとなるだろう」とマイクロンのストレージソリューション担当たんとうヴァイスプレジデントは述のべている[2]。インテルの主張しゅちょうによれば同どう技術ぎじゅつを用もちいた製品せいひんをNANDフラッシュと比較ひかくした場合ばあい、レイテンシは1/10に、書かき込こみ寿命じゅみょうは3倍ばいに、書かき込こみ速度そくどは4倍ばいに、読よみ込こみ速度そくどは3倍ばいに改善かいぜんされ、消費しょうひ電力でんりょくは30%に軽減けいげんされる[3][4]。

2021年ねんにMicron社しゃは、それに引ひき続つづき2022年ねんにintel社しゃもこの記述きじゅつのメモリ製品せいひんからの撤退てったいを表明ひょうめいしている[5][6][7][8]。

2023年ねんにMicron Technologyが第だい2世代せだいの「3D XPoint」メモリ技術ぎじゅつを国際こくさい学会がっかい「IEDM 2023」で発表はっぴょうした[9]。

開発かいはつ背景はいけいと技術ぎじゅつ解説かいせつ

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3D XPointの開発かいはつ開始かいしはおおよそ2012年ねんに遡さかのぼる。インテルとマイクロンは3D XPoint以前いぜんに同どう技術ぎじゅつとは別べつの、相あい変化へんか記録きろく技術ぎじゅつを利用りようした不揮発ふきはつ性せいメモリ(相あい変化へんかメモリ)を開発かいはつしてきた[note 1]。マイクロンのCEOマーク・ダーカンによれば、3D XPointのアーキテクチャは以前いぜん提供ていきょうしていた相あい変化へんかメモリとは別べつの物ものであり、これまで伝統でんとう的てきに用もちいられてきたゲルマニウムアンチモンテルル(GeSbTe)のような相あい変化へんか材料ざいりょうに比くらべ高速こうそくで安定あんていしたカルコゲン化物ばけもの材料ざいりょうを、セル選択せんたく素子そしと記憶きおく素子そしの双方そうほうに使用しようしている[11]。

2015年ねん現在げんざい、両社りょうしゃとも同どう技術ぎじゅつの全容ぜんようを公開こうかいしていないが、NANDフラッシュとは異ことなり「電子でんし[の蓄積ちくせき]によるものではない」としている[12]。3D Xpointは電気でんき抵抗ていこうを利用りようし、ビット単位たんいでのアドレスが可能かのうであるとされている[13]。メモリベンチャーのクロスバーが開発かいはつしている抵抗ていこう変化へんか型がたメモリとの類似るいじ点てんが指摘してきされてきたが、3D Xpointの記録きろくメカニズムはクロスバーの技術ぎじゅつとは異ことなっている[14]。3D XPointの開発かいはつ者しゃは同どう技術ぎじゅつがバルク材料ざいりょうの抵抗ていこうの変化へんかに基もとづいているとしている[15]。インテルのCEOブライアン・クルザニッチは3D XPointについて繰くり返かえされる質問しつもんに対たいし、同どう技術ぎじゅつのスイッチングはバルク材料ざいりょうの特性とくせいを利用りようしたものだと答こたえている[16]。インテルによれば 3D XPoint は相あい変化へんか記録きろく技術ぎじゅつもメモリスタも使用しようしていない[17]。

クリス・メラーは「3D XPointと同等どうとうの性能せいのうと寿命じゅみょうを持もつ、抵抗ていこう変化へんか型がたあるいは相あい変化へんか型がたのメモリのサンプルを作成さくせいしたサプライヤーはないようだ」とザ・レジスター（英語えいご版ばん）の記事きじで書かいている[18]。

3D XPointの各かく記憶きおく素子そしはトランジスタを使用しようしないため、記録きろく密度みつどはDRAMと比較ひかくし4倍ばい程度ていどになるとみられる[19]。

成果せいか物ぶつ

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まず2015年ねんに、インテルとマイクロンの合弁ごうべん会社かいしゃであるIM・フラッシュ・テクノロジーズが運営うんえいするユタ州しゅうリーハイのウェハー工場こうじょうにおいて、少量しょうりょうの128Gbitチップが生産せいさんされた。このチップは64Gbitの層そうが2段だんに積層せきそうされたものである[14][20]。IM・フラッシュ・テクノロジーズのCEOガイ・ブラロックは2016年ねんの初頭しょとうに、チップの大量たいりょう生産せいさんの開始かいしには12から18か月げつほどの時間じかんを要ようするとした[21]。

2015年ねんの半なかば、3D XPoint技術ぎじゅつを用もちいたストレージ製品せいひんにOptaneのブランド名めいを冠かんすることをインテルが発表はっぴょうした[22]。容量ようりょう当あたりの見込みこみ単価たんかはNANDフラッシュよりも高たかく、DRAMよりも安やすいことが期待きたいされていた[誰だれによって?]が、実際じっさいの製品せいひん価格かかくへと反映はんえいされるかどうかは不明ふめいである[23]。

2016年ねん初頭しょとう、IM・フラッシュ・テクノロジーズは第だい一いち世代せだいのSSDは95000 IOPSのスループットと9マイクロ秒びょうのレイテンシを実現じつげんするだろうと発表はっぴょうした[21]。2016年ねんのインテル・デベロッパー・フォーラムでは3D XPointを使用しようした140GBの開発かいはつ用ようの基盤きばんとNANDフラッシュによるSSDをそれぞれPCI Expressに接続せつぞくした上うえで比較ひかくし、ベンチマークの値ねが2.4から3倍ばい改善かいぜんされていることを示しめす実演じつえんが行おこなわれた[24]。

2018年ねん5月がつ30日にち、Intelが「Optane DC」不揮発ふきはつ性せいメモリを発表はっぴょうした[25]。

関連かんれん項目こうもく

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外部がいぶリンク

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脚注きゃくちゅう

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  1. ^ インテルとニューモニクス (マイクロンが2010年ねんに買収ばいしゅう) は積層せきそう可能かのうな64Gbitの相あい変化へんかメモリを2009年ねんに発表はっぴょうしている[10]。

出典しゅってん

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  1. ^ “3D XPoint™ Technology Revolutionizes Storage Memory”, www.youtube.com (Intel), https://www.youtube.com/watch?v=Wgk4U4qVpNY 
  2. ^ “Micron reveals marketing details about 3D XPoint memory QuantX”. 14 October 2016閲覧えつらん。
  3. ^ Demerjian, Charlie (Sep 12, 2016). “Intel's Xpoint is pretty much broken. In their own words it isn't close to the promises”. semiaccurate.com. 15 November 2016閲覧えつらん。
  4. ^ [リンク切きれ] https://hubb.blob.core.windows.net/5a741d00-0c8a-45e4-9112-cfe073fe4ed1-published/3fde87a3-3307-485e-8528-2c1f6436d737/MASTC01%20-%20MASTC01_-_SF16_MASTC01_102?sv=2014-02-14&sr=c&sig=QY6WHaQ267MeMFMaYT%2BfUJuBzMTkEwjrsv7%2BCzSr6pY%3D&se=2016-10-09T17%3A50%3A09Z&sp=r
  5. ^ Micronが「3D XPoint」開発かいはつから撤退てったいへ、工場こうじょうも売却ばいきゃく（EE Times Japan 2021年ねん3月がつ19日にち記事きじ）
  6. ^ インテル、不揮発ふきはつ性せいメモリのOptaneメモリビジネスを終了しゅうりょうさせていくことを明あきらかに（Publickey,2022年ねん8月がつ1日にち記事きじ）
  7. ^ Optaneメモリの挑戦ちょうせんと挫折ざせつ。【第だい1部ぶ】華麗かれいなるデビューと徹底てっていした秘密ひみつ主義しゅぎ（PC Watch 2022年ねん8月がつ26日にち記事きじ）
  8. ^ Jim Handy and Tom Coughlin:"Optane's Dead:Now What?", Computer, IEEE, March 2023, pp.125-130, vol.56, DOI:10.1109/MC.2023.3235096
  9. ^ 3D XPointメモリの全体ぜんたい像ぞう、ようやく明あきらかに。Micronが第だい2世代せだいの技術ぎじゅつ概要がいようを公表こうひょう（PC Watch、2023年ねん12月26日にち）
  10. ^ McGrath, Dylan (28 Oct 2009), “Intel, Numonyx claim phase-change memory milestone”, www.eetimes.com, http://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1172109 
  11. ^ Clarke, Peter (31 July 2015), “Patent Search Supports View 3D XPoint Based on Phase-Change”, www.eetimes.com, http://www.eetimes.com/author.asp?section_id=36&doc_id=1327313 
  12. ^ Neale, Ron (14 Aug 2015), “Imagining What’s Inside 3D XPoint”, www.eetimes.com, http://www.eetimes.com/author.asp?section_id=36&doc_id=1327417 
  13. ^ Hruska, Joel (29 July 2015). “Intel, Micron reveal Xpoint, a new memory architecture that could outclass DDR4 and NAND”. ExtremeTech. 2017年ねん4月がつ16日にち閲覧えつらん。
  14. ^ a b Clarke, Peter (28 July 2015), “Intel, Micron Launch "Bulk-Switching" ReRAM”, www.eetimes.com, http://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1327289 
  15. ^ Clarke, Peter (28 July 2015), “Intel, Micron Launch "Bulk-Switching" ReRAM”, www.eetimes.com, http://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1327289, ""The switching mechanism is via changes in resistance of the bulk material," was all Intel would add in response to questions sent via email." 
  16. ^ Merrick, Rick, “Intel’s Krzanich: CEO Q&A at IDF”, www.eetimes.com: p. 2, http://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1327478 
  17. ^ Mellor, Chris (28 July 2015). “Just ONE THOUSAND times BETTER than FLASH! Intel, Micron's amazing claim”. The Register. 2017年ねん4月がつ15日にち閲覧えつらん。 “An Intel spokesperson categorically denied that it was a phase-change memory process or a memristor technology. Spin-transfer torque was also dismissed”
  18. ^ By Chris Mellor, The Register. “Goodbye: XPoint is Intel's best exit from NAND production hell.” April 21, 2016. April 22, 2016.
  19. ^ “Intel’s Xpoint is pretty much broken”. 8 October 2016閲覧えつらん。
  20. ^ Smith, Ryan (18 August 2015), “Intel Announces Optane Storage Brand For 3D XPoint Products”, www.anandtech.com, http://www.anandtech.com/show/9541/intel-announces-optane-storage-brand-for-3d-xpoint-products, "products will be available in 2016, in both standard SSD (PCIe) form factors for everything from Ultrabooks to servers, and in a DIMM form factor for Xeon systems for even greater bandwidth and lower latencies. As expected, Intel will be providing storage controllers optimized for the 3D XPoint memory" 
  21. ^ a b Merrick, Rick (14 Jan 2016), “3D XPoint Steps Into the Light”, EE Times, http://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1328682 
  22. ^ Smith, Ryan (18 Aug 2015), “Intel Announces Optane Storage Brand For 3D XPoint Products”, AnandTech, http://www.anandtech.com/show/9541/intel-announces-optane-storage-brand-for-3d-xpoint-products 
  23. ^ Evangelho, Jason (28 July 2015). “Intel And Micron Jointly Unveil Disruptive, Game-Changing 3D XPoint Memory, 1000x Faster Than NAND”. 2017年ねん4月がつ15日にち閲覧えつらん。 “Intel's Rob Crooke explained, 'You could put the cost somewhere between NAND and DRAM.'”
  24. ^ Cutress, Ian (26 August 2016). “Intel's 140GB Optane 3D Xpoint PCIe SSD Spotted at IDF”. Anandtech. http://www.anandtech.com/show/10604/intels-140gb-optane-3d-xpoint-pcie-ssd-spotted-at-idf 26 August 2016閲覧えつらん。 
  25. ^ 劉りゅう 尭たかし (2018-05-31T12:12). “Intel、DDR4スロットに挿させる1枚まいで512GBの「Optane DC」不揮発ふきはつ性せいメモリ”. PC Watch. 2018-06-08T01:27閲覧えつらん。
  26. ^ “あなたが名前なまえを聞きいたことがない発明はつめい家かの中なかで最もっとも偉大いだいな人物じんぶつはおそらく「スタンフォード・オブシンスキー」”. GIGAZINE. 2022年ねん9月がつ20日はつか閲覧えつらん。
  27. ^ “IEDMで発表はっぴょうされていた3D XPointの基本きほん技術ぎじゅつ（前編ぜんぺん）”. EE Times Japan. 2022年ねん9月がつ20日はつか閲覧えつらん。
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