美光的3D XPoint技術(shù)究竟進(jìn)展如何了

根據(jù)半導(dǎo)體行業(yè)資深顧問 Mark Webb 的預(yù)計(jì)，到 2024 年時(shí)，3D XPoint 可能給英特爾和美光帶來 37 億美元業(yè)務(wù)，與 2018 年相比增加了大約 30 億美元。

需要指出的是，在 3D XPoint 產(chǎn)品的整體收入中，DIMM 產(chǎn)品的貢獻(xiàn)率預(yù)計(jì)將超過三分之二。Optane DIMM 使得 3D XPoint 成為 DRAM 器件的一種替代品，由于英特爾的 CPU 之前不支持它，方于最近才進(jìn)入市場。根據(jù) IBM 最近的研究，NVMe Optane 驅(qū)動(dòng)器可能成為緩存應(yīng)用中 DRAM 的有效替代品 - 使用 NAND 或 3D XPoint 技術(shù)實(shí)現(xiàn)緩存，可以以更低的成本達(dá)到接近 DRAM 緩存的性能。

下一代 3D XPoint
當(dāng)?shù)诙?3D XPoint 技術(shù)準(zhǔn)備就緒后，美光終于計(jì)劃推出屬于自己獨(dú)家的 3D XPoint SSD。

第一代 3D XPoint SSD 在一個(gè) 128Gb 的裸片上實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)堆疊層，位單元采用 20 納米制造工藝。目前來看，英特爾 Optane 能夠提供的性能優(yōu)勢似乎微乎其微，三星不斷地改進(jìn) NAND 技術(shù)，打造出的 Z-SSD 產(chǎn)品具有相當(dāng)強(qiáng)大的競爭力。

NAND 技術(shù)通過使用較小的工藝幾何尺寸實(shí)現(xiàn)單元尺寸的縮減，并疊加多個(gè)層，增加每個(gè)單元內(nèi)的位數(shù)，通過這些手段實(shí)現(xiàn)容量的增加。相比之下，3D XPoint 也可以通過這三種手段增加產(chǎn)品容量：降低工藝尺寸、添加更多層、增加每個(gè)單元內(nèi)的數(shù)據(jù)位數(shù)。

根據(jù)我之前讀過的一些文章，短期內(nèi)增加 3D XPoint 容量的唯一可行方法就是增加它的層數(shù)。而且，除非 3D XPoint 制造工藝的幾何尺寸可以降低，否則將極大地限制它的密度增加的可能性。半導(dǎo)體行業(yè)資深分析師 Jim Handy 認(rèn)為，3D XPoint 器件的分層比 NAND 分層更為困難：

3D XPoint 的層和 NAND 的層之間存在巨大差異。使用 NAND 技術(shù)時(shí)，您可以放下很多層（32 層或 48 層，甚至是 64 層），然后執(zhí)行單次光刻步驟，它通?？梢园压に嚪艑挼?40 納米。

3D XPoint 器件需要采用更加先進(jìn)同時(shí)也是成本更高的光刻圖案化步驟，對(duì)于每一層中的數(shù)據(jù)位，目前能夠使用的工藝尺寸為 20 納米。這是因?yàn)樵谏舷聝蓪又g，你必須交叉排放，一層為南北方向，另一層就必須是東西方向。

這樣處理，不僅會(huì)比使用 3D NAND 工藝增加了更多成本，而且使得整個(gè)工藝制造過程變得復(fù)雜，以至于有一些制造工藝專家懷疑，生產(chǎn) 4 層以上的 3D XPoint 芯片是否能夠滿足經(jīng)濟(jì)性要求。

由于 3D XPoint 的市場定位是填補(bǔ) DRAM 和 NAND 之間的市場空白，這意味著它的售價(jià)必須比 DRAM 更便宜，才能取得市場滲透。美光和英特爾都需要虧本銷售，直到 3D XPoint 市場規(guī)模擴(kuò)大，站穩(wěn)腳跟。同樣是虧本賺吆喝，這艱難的第一步對(duì)英特爾來說更有意義。正如 Hardy 所解釋的那樣：

3D XPoint 是英特爾平臺(tái)戰(zhàn)略的必要組成部分。如果沒有 Optane DIMM 的支持，英特爾最昂貴的新 Xeon 服務(wù)器 CPU 將無法比公司更便宜 / 更舊的 CPU 表現(xiàn)更好 - 如果系統(tǒng)沒有 Optane，將會(huì)拉低處理器的性能表現(xiàn)。

每銷售一顆 Optane DIM 產(chǎn)品，英特爾可能虧損 10 個(gè)美金，但是這可以幫助它銷售售價(jià)高出 50 美元的 CPU（以上這些數(shù)字完全是虛構(gòu)的，只是為了把這筆賬算得明白些）。雖然這也是一筆比較劃算的買賣，但是這意味著即使強(qiáng)大蠻橫如英特爾，也必須通過虧本銷售 3D XPoint 才能推廣它。而美光銷售的 Quantx，必須等到它的成本降到低于 DRAM 成本的程度才能賺到錢。

這就解釋了為什么美光一直遲遲不推出其 QuantX 產(chǎn)品?，F(xiàn)在最大的問題是：下一代產(chǎn)品的競爭力能夠增加多少？

英特爾和美光之所以在合作推出了兩代 3D XPoint 技術(shù)之后就分道揚(yáng)鑣，主要的原因之一就是這兩家公司對(duì)該技術(shù)的未來發(fā)展路徑存在不同的看法。英特爾計(jì)劃繼續(xù)開發(fā)主要用于 Optane 驅(qū)動(dòng)器的 3D XPoint，而美光則專注于嵌入式解決方案。 美光公司在 2019 財(cái)年第一個(gè)季度中，嵌入式業(yè)務(wù)部門的收入同比增長了 12%，環(huán)比增長了 1%，達(dá)到 9.33 億美元，其汽車和工業(yè)業(yè)務(wù)營收也創(chuàng)下歷史新高。

盡管最終和美光鬧掰了，而且 Optane 銷售進(jìn)展緩慢，英特爾仍然對(duì)繼續(xù)開發(fā) 3D XPoint 非常感興趣。此外，這項(xiàng)技術(shù)開發(fā)還將給新墨西哥州帶來超過 100 名的就業(yè)機(jī)會(huì)。

結(jié)論
英特爾和美光將在 2019 年第二季度或第三季度完成第二代 3D XPoint 技術(shù)的開發(fā)，然后他們將分道揚(yáng)鑣，各走各路。美光計(jì)劃在 2019 年年底推出以 QuantX 品牌為基礎(chǔ)的 3D XPoint 產(chǎn)品，這意味著它們可能是基于第二代技術(shù)的產(chǎn)品。

總體上來看，這兩家公司對(duì)各自的存儲(chǔ)業(yè)務(wù)賦予了不同的優(yōu)先級(jí)，所以我認(rèn)為，它們的分手是有道理的。同樣有道理的是，美光一直不愿意向市場上推出第一代 3D XPoint 產(chǎn)品，是因?yàn)橹挥胸?cái)大氣粗的英特爾才能扛得住虧本出售它們。與 DRAM 相比，美光需要等待這項(xiàng)技術(shù)具有成本競爭力才能有利可圖，而這在 3D XPoint 產(chǎn)品擴(kuò)大市場規(guī)模之前很難實(shí)現(xiàn)。雖然在未來兩年內(nèi)，3D XPoint 會(huì)讓美光面臨虧損（特別是考慮到 DRAM 價(jià)格跌跌不休的情況），這項(xiàng)技術(shù)的未來似乎也是很光明的，在未來六年內(nèi)，3D XPoint 的年度總銷售額將增加大約 30 億美元。

與非網(wǎng)編譯內(nèi)容，未經(jīng)許可，不得轉(zhuǎn)載！