英特尔快速存储技术有什么用(英特尔快速存储技术对ssd的作用)

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Chang Nana转自：https://www。ithome。com/html/digi/。htm 【Embedded Cow Guide】：如果您关注最新的技术信息，那么您一定已经听说过Intel的最新Optane记忆。自发布以来，这种最新产品被媒体称为“黑色技术”，受到了广泛关注。 【烧鼻】：Aoteng Memory，3D XPoint技术【Bull Inquirer】：Aoteng Memory如何带来PC性能的变化？ 3D XPoint是哪种存储技术？ 【嵌牛文字】：Intel Optane内存的不同解释也为该产品增添了一些神秘色彩。在惊叹于Optane存储器对整体性能带来的巨大改进时，该产品的性质和工作原理也引起了极大的兴趣。那么，Optane Memory是哪种产品？它对PC性能带来了哪些变化？ 要了解上述问题，我们首先必须对Optane内存有一个初步的了解。 事实上，英特尔Optane内存是一个完整的系统加速解决方案，通过基于3D XPoint的英特尔Optane技术以及英特尔快速存储技术驱动程序和响应能力，可提供更高的性能，而不会影响存储容量。简而言之，Optane内存基于3D XPoint技术，这是一种可以加速硬盘的缓存设备。它的主要作用是加速传统的机械硬盘，以便HDD用户可以体验到类似SSD的体验。在稳定性和性价比方面，Optane存储器具有某些优势。 此外，之所以称为内存，是因为它使用新的存储介质来存储更靠近处理器的信息，这与系统DRAM存储器的功能非常相似。 Optane内存可以与普通内存连接到虚拟驱动器中，并使用智能软件（英特尔®快速存储技术）来提高PC的性能和响应速度。

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▲Intel傲腾内存当然，从产品形式上看，Optane内存是由3D XPoint和快速存储技术组成的M。2接口模块。 3D XPoint可以说是Optane存储器的关键技术，也是Optane存储器可以提高PC性能的根本原因。 一，3D XPoint英特尔称其为Optane技术，美光则称其为QuantX。 这项技术可以说是过去25年中存储技术的一项革命性突破。它的速度和耐用性是当前NAND闪存的1000倍。就低延迟而言，3D XPoint是NAND闪存的千分之一，是DRAM的十倍，这突出了其执行高IO操作的能力。 ▲3D XPoint此外，尽管本质上是3D XPoint技术，但英特尔的Optane和美光的QuantX实际上是两种不同的发展趋势。英特尔的Optane适用于数据中心和台式PC，旨在加速数据访问，同时以可承受的存储容量价格实现。 例如，用于数据中心的Intel Optane SSD DC P4800X具有超高速，低延迟和长寿命的特性。推出后，它首先由国内两大互联网公司阿里巴巴和腾讯部署。 二，内存与硬盘的区别在介绍3D XPoint之前，我们必须首先了解易失性存储器和非易失性存储器的概念。 易失性存储器（Random Access Memory，RAM）：电源打开时数据存在，电源关闭时数据立即丢失，例如：SRAM，DRAM，SDRAM，DDR-SDRAM等；非易失性存储器（Non-Volatile Memory，NVM）：电源打开时数据存在，并且电源关闭数据仍可保留，例如：ROM，PROM，EPROM，EEPROM，Flash ROM，FRAM，MRAM ，RRAM，PCRAM等。

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我们经常谈论的存储器和硬盘是易失性存储器和非易失性存储器的典型代表。两者之间的差异主要体现在掉电后的数据处理中。关闭电源后，通常不会保留内存中的数据，对于硬盘，即使关闭电源，硬盘中的数据也不会消失。 但是与处理器的信息吞吐能力相比，硬盘速度不值得一提。如果处理器操作所需的数据是直接从硬盘获取的，则显然会花费更长的时间。 并且内存作为两者之间的桥梁，比CPU直接捕获硬盘数据快得多。如果CPU是火箭，记忆就像火车，硬盘就像船。但是，尽管内存处理数据的速度比硬盘快，但断电后数据会消失，价格也比硬盘贵，这使得人们不得不寻找更合理的解决方案。 ▲不同内存之间的性能差异三，DRAM，NAND，3D XPoint如上所述，DRAM（内存）和NAND（硬盘）是更常见的内存技术，尽管两者已经诞生了数十年。 DRAM和NAND的操作机制变化不大，并且在技术水平上有一定的限制。 ●DRAMDRAM（动态随机存取存储器）是最常见的系统内存。由于DRAM只能保留短时间的数据，因此为了维护数据，必须不时刷新DRAM使用的电容器存储。 DRAM通过MOS管的栅极电容上的电荷存储信息。一旦断电，所有信息将丢失。由于栅极会漏电，因此需要一种刷新机制来定期对这些栅极电容器进行充电。一次读取数据后需要补充电荷，这就是为什么将其称为动态随机存取存储器的主要原因。

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DRAM具有低延迟和长寿命的特点。但是核心问题是易变的，需要不间断电源，断电后数据会消失。 ▲DRAM●NANDNAND（NAND闪存）是一种非易失性存储技术，即使关闭电源也可以保存数据。随着人们继续追求具有更低功耗，更轻重量和更好性能的产品，NAND也正朝着降低存储单位成本和增加存储容量的目标迈进。 NAND主要使用浮栅上的电容器存储电荷以保存信息。由于浮动门不会漏电，因此断电后仍可保存信息。另外，它的结构相对简单并且集成度高，因此其容量可以很大。 就寿命而言，NAND具有平均读写寿命。甚至SLC NAND颗粒的寿命也远小于DRAM。同时，由于存储原理，NAND具有更高的延迟。 ▲NAND●谈论3D XPoint我们在本文开头说，它将原来的平面NAND闪存结构转换为三维结构。 在三维结构中，存储容量将不再仅受芯片平面区域大小的影响，并且相同的芯片区域可以容纳更大的数据吞吐量。同时，与NAND相比，3D XPoint具有更好的性能和耐用性，价格也在DRAM和NAND之间。

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另一方面，在一定的生产过程的前提下，单位面积内容纳的存储空间总是有限的。 3D XPoint？通过三维闪存堆叠技术，可以在单位空间中容纳更大容量的存储空间。如果NAND闪存的每个单元都是平房，那么3D XPoint可以说是直接建在基础上的摩天大楼。 ▲3D存储结构除了三维存储结构外，三维空间中3D XPoints的排列方式也有所不同。它由一个选择器和一个存储单元组成。数据存储在重叠的字线和位线之间。在字线和位线之间提供特定电压会激活单个选择器，从而导致存储单元进行写入或读取。 当需要读取数据时，字线和位线可以检测某个存储单元的电阻值，并根据其电阻值反馈数据存储情况。 ▲交叉阵列结构同时，3D XPoint是基于电阻的存储技术成果，它通过更改单元电阻级别来区分0和1。通过指示浮置栅极是否已充电，这与NAND有很大不同。 与此同时，NAND由块组成。块的基本单位是页面。 NAND页可以被编程一次以存储1位数据，并且擦除操作必须在块级执行。 并且在3D XPoint中，基本访问单元是位，并且数据以位的形式存储在存储单元中。一个存储单元可以存储1位数据。这个操作比较简单。使用合理有效的选择器，可以带来更高的性能和更低的功耗水平。 ▲存储单元和选择器▲3D XPoint的工作原理

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3D XPoint可以说是自NAND推出以来最突破的存储技术，它也被认为是存储行业的颠覆者。与NAND相比，3D XPoint更快，比NAND快约1000倍，并且使用寿命更长。与DRAM相比，3D XPoint的成本仅为DRAM的一半，但存储密度是传统存储的10倍。正是由于这些优点，该技术可以广泛应用于游戏，媒体，金融等领域，并在未来具有广阔的应用前景。 四，英特尔奥腾内存的解读通过以上比较，可以发现DRAM与NAND之间的速度差异相差一个数量级。 DRAM通常只有十几纳秒的延迟，而NAND延迟已达到一百。微秒之间，它们之间的性能差异非常明显。 事实上，DRAM和NAND之间的性能差距已成为影响用户体验的主要瓶颈，这也是用户在更换SSD后显然可以获得更好的PC应用程序体验的主要原因。 当然，3D XPoint不会完全取代DRAM和NAND技术。它只是计算机存储的一个新水平，可以提高当前存储体系结构的性能。 就Optane Memory而言，基于3D XPoint的Optane Memory是NAND的补充，它弥合了内存和硬盘之间的性能差距。 如果您比较奥腾与处理器，内存和硬盘之间的关系，正如许多人所说，在传统的手动处理时代，内存的“移动者”通常必须是CPU货物运输的“承包商”在“硬件”和“硬件”硬盘之间； 进入机械管理时代，“搬运工”存储器不再像以前那样执行货物运输。不仅提高了工作效率，而且“节省了时间和精力”。 傲腾记忆作为完整的PC整体加速解决方案，PC的整体性能提升是显而易见的。与普通固态硬盘相比，Optane +机械硬盘的组合具有明显的性价比，并在稳定性，使用寿命和大容量存储方面具有优势。

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当然，从投资者的角度来看，Optane Memory也是一种高效且可靠的投资解决方案。即使将来需要升级大容量硬盘，Optane仍然可以支持它。