固态硬盘(SSD)与NAND闪存(flash)几乎可说是同义词,但业界一直在尝试使用各种不同的持久型内存,同时取得了不同程度的成果。

Mobiveil Inc.和Crossbar Inc.最近宣布正进行一项合作,致力于在SSD中使用可变电阻式随机存取内存(ReRAM)。这项合作计划是将Mobiveil的NVMe SSD IP放在Crossbar的ReRAM IP区块中;其目标在于以flash NVMe SSD十分之一的超低延迟实现更高10倍的IOPS,从而为大型数据中心加速存取经常要求的信息。

Mobiveil首席执行官Ravi Thummarukudy表示,该公司的NVMe、PCIe和DDR3/4控制器能轻松地搭配Crossbar ReRAM架构,使其能以低于10us的延迟实现512-bit IOPS。他表示,Mobiveil的NVM Express控制器架构的设计是专为链路和吞吐量利用率、延迟、可靠性、功耗和芯片封装而优化的,并能搭配其PCI Express (PCIe)控制器和Crossbar ReRAM控制器共同使用。

Mobiveil的NVMe控制器IP配备了AXI接口,可用于简化与FPGA和SoC的整合。其他IP子系统组件包括PCIe Gen 3.0、DDR3/4和ONFI控制器。其FPGA开发平台包括可根据用户应用验证NVMe IP解决方案的BSP和驱动程序。同时,Crossbar的ReRAM技术可以整合于标准的40nm CMOS逻辑或作为独立内存芯片生产。

Thummarukudy表示,自从英特尔(Intel)和美光(Micron)推出3D Xpoint后,业界对于持久型内存越来越有兴趣。Crossbar策略营销和业务开发副总裁Sylvain Dubois表示,Mobiveil和Crossbar自去年起展开合作,除了为基于ReRAM的SSD开发IP,双方并合作将ReRAM整合于NV-DIMM中。Dubois说:“NV-DIMM是我们以SSD进行开发的自然演变结果。”

在SSD中使用ReRAM的主要优点在于移除了垃圾回收(GC)所需的大部份后台内存存取,从而降低储存控制器的复杂度。而且也因为不需要在闪存设计中打造大块内存,因而能提供独立的原子擦除。

Mobiveil的NVMe SSD IP在用于Crossbar的ReRAM IP模块时,能以低于Flash NVME SSD十分之一的延迟时间实现更高10倍的IOPS。但无论是Mobiveil或Crossbar都不会自行打造实际的SSD或NV-DIMM,而只是开发IP,让其他业者能用于打造自家解决方案,Thummarukudy说。

Objective Analysis首席分析师Jim Handy表示,Mobiveil和Crossbar这两家公司的合作,并不是业界第一次尝试从其他NAND flash中打造SSD,包括制作基于DRAM的SSD而失败了。他表示,这项合作成果似乎与英特尔的Optane产品相似。Handy并补充说,英特尔和美光坚持认为,Optane并未使用被认为是ReRAM子集的相变内存(PCM)。

Handy说,英特尔Optane是迄今唯一的3D Xpoint产品,该芯片与Crossbar的ReRAM类似。“这两种芯片本身都接近于DRAM的速度,但具有持久性,”Handy说,“只要把它们放在NVMe控制器后面,最终就会变得非常快速。”

Handy表示,3D Xpoint最令人失望之处在于美光与英特尔声称其速度比NAND flash更快上千倍,但实际速度只快了七到八倍。

Handy预计Mobiveil和Crossbar基于ReRAM的SSD将遭受同样的命运。“NVMe接口在延迟占据重要地位,”他说。

当英特尔推动NVMe规格时,早在该公司发布3D Xpoint之前,就确定会支持3D Xpoint。Handy说:“他们绝对不会忘记,而且也不只是优化NAND flash的接口。”

Handy表示,尽管有些客户可能想要打造基于ReRAM的SSD,但这是一个很小的市场。“它的价格一定会很贵。这和NV-DIMM市场毕竟是不一样的。”

Handy表示:“目前的NV-DIMMS比DRAM更昂贵,甚至比SSD更昂贵,但能为那些愿意花更多钱买单的用户提供了极高的速度。”

Handy表示,Crossbar基于ReRAM的SSD将会找到市场利基点,让客户愿意为持久性和高性掏出更多钱来,他并补充说,英特尔看来像是在赔本卖Optane,但其实这有助于该公司卖出更多昂贵的处理器。

Handy说,采用3D NAND的SSD并不在任何风险。他说:“他们比起用Crossbar ReRAM制造的任何东西都更经济得多。”

编译:Susan Hong

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