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英特尔傲腾带来的启示

作者:匿名    来源:未知   
浏览:684    发布:2022-10-20 13:42:29

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所有企业都必须时不时下大赌注,而成功的企业知道什么时候该放弃一场出人意料的赌博。英特尔在 7 月底宣布“逐步关闭”其 Optane 持久内存产品时就做到了这一点。(芯片求职招聘网


为了更好地处理即将到来的英特尔傲腾关闭,让我们深入了解英特尔决定推出该技术的原因,以及市场因素如何最终导致其消亡。


理由和期望


Optane 试图在英特尔的处理器和 AMD 的处理器之间产生相当大的性能差距。


在过去的十年中,该供应商使用通常称为“英特尔跑步机”的产品来保持领先于其他处理器制造商。该模型使英特尔能够根据以下准则将自己与竞争对手区分开来:


以高价销售基于先进工艺技术的处理器。获得巨额利润。

将这些利润再投资于新的领先技术,以保持领先于所有其他处理器制造商。

使用新的领先工艺,通过下一代工艺技术获得更高的利润。

但半导体生产的经济性慢慢发生了变化,该模型从英特尔手中夺走了。


经济型尖端晶圆制造厂必须处理的晶圆数量稳步增加,远远超过英特尔处理器的需求。再加上建造这些晶圆厂的高昂成本,很明显英特尔无法建造一个领先的晶圆厂而只使用其产量的一小部分——这将使该公司无利可图。结果,英特尔的处理器技术落后于为 AMD 和其他公司生产晶圆的台积电。英特尔 CEO Pat Gelsinger 此后通过收购芯片制造商 Tower Semiconductor解决了这一不足。


与此同时,英特尔需要一种方法来扩大与同等或更好技术的竞争差距。英特尔的大胆计划是进行重大架构更改,命名为3D XPoint 内存,并以 Optane 品牌出售。


傲腾战略


英特尔设计 Optane 是为了复制 2004 年左右开始的变化。那一年,NAND 闪存价格低于 DRAM 价格,这使得所有计算机系统都可以合理地采用 SSD 来提高其系统的价格和性能比。通过添加 SSD,系统可以使用更少的 DRAM 和更少的资金实现相同的性能。使用 SSD 的服务器场通常可以减少他们拥有的服务器数量。


通过使用 NAND 闪存 SSD填补内存和存储层次结构中不断扩大的差距,实现了重大的性能改进。闪存 SSD 非常适合 HDD 和 DRAM。因此,SSD 迅速成为大多数数据中心的关键组件。


英特尔决定用一种新的内存技术来填补 DRAM 和 NAND SSD 之间日益扩大的差距。新兴存储器——例如磁阻 RAM (MRAM)、相变存储器 (PCM)、电阻 RAM 和铁电 RAM——符合要求,因为它们提供了英特尔可以添加到存储器和存储层次结构中以提高价格和性能的功能。大多数新兴存储器的位单元尺寸比 DRAM 小,因此它们的生产和购买成本应该比 DRAM 便宜。它们也比 NAND 闪存快。另外,它们是非易失性的——它们使持久性更接近处理器,这可以简化无法容忍因电源故障而丢失数据的系统。


英特尔从 1960 年代就开始研究 PCM,并在 1970 年发布了它的第一个 PCM 芯片,因此这项技术合理地填补了这一空白。如果英特尔能够以使 Optane 仅与英特尔处理器配合使用的方式做到这一点,那么它可能会在自己与可能持续很长时间的竞争对手之间产生隔阂。


DIMM 的重要性


这种方法的自然契合是生产具有专有接口的Optane——而不是SSD接口——英特尔可以用来阻止竞争对手自己使用这项技术的任何努力。尽管 SSD 是英特尔的第一款 Optane 产品,但它们只是为了在游戏早期构建 3D XPoint 内存的量产。


SSD 用户更喜欢更快的 SSD,英特尔使用 Optane 生产了更快的 SSD。但是,这些 SSD 并没有充分利用 3D XPoint 内存提供的所有速度,因为 SSD 接口太慢了。


很难为速度定价,用户认为相对较小的速度提升不值得英特尔想要收取的高价。这意味着 SSD 的销量不足以推动所需的生产规模。


更大的计划是创建一个以接近 DRAM 速度运行的模块。英特尔选择调整标准 DDR4 内存总线以适应 Optane 的需求,并将更改保密作为竞争优势。


为此,该公司开发了 DDR-T 接口,它是 DDR4,带有一些附加信号以支持事务协议。总线需要在接口的DIMM和 CPU 端提供支持,从而为英特尔提供了一个围墙花园。


这些 DIMM 使 3D XPoint 内存能够为系统提供其整体速度优势。英特尔在 2019 年初推出第二代至强可扩展处理器时发布了它们。


但要获得采用,这些慢于 DRAM 的 DIMM 必须以低于 DRAM 的价格出售,而且制造它们的成本开始高于英特尔为其定价所需的水平。


经济学:绊脚石


任何新的内存技术只有在能够像 DRAM 那样提高产量的情况下才能达到必要的成本目标。这就是 NAND 闪存价格跌破 DRAM 价格的原因。


单层单元 NAND 闪存芯片的大小始终约为其 DRAM 对应芯片的一半,假设两者都使用相同的工艺几何构造并保持相同的位数。然而,NAND 闪存成本直到 2004 年才与 DRAM 竞争。根据半导体市场研究公司 Objective Analysis 的估计,2004 年 ,NAND 闪存晶片产量达到 DRAM 的三分之一。那时规模经济向 NAND 倾斜。


正是在这个时候,英特尔进行了一场豪赌,以补贴最初的努力,直到消费水平上升到足以提供这些规模经济的程度。到目前为止,这还没有发生。


结果,英特尔在努力压低傲腾成本的过程中损失了超过 70 亿美元。似乎高层管理人员已经决定这是他们想要的,并停止了该产品。


事情会变得不同吗?应该不会很多吧。如果英特尔更积极地定价 Optane SSD,它们可能会更受欢迎,但损失会更大。如果我们假设管理层将赌博的损失预算为固定金额,那么英特尔 Optane 的关闭就会发生得更早。


Optane 的遗产以及接下来会发生什么


当前的 Optane 用户会陷入困境吗?在闪存峰会上宣读的一份声明中,英特尔明确表示该公司将支持现有用户,因此这不是问题。


但是,依赖 Optane 进行快速存储的公司将需要为未来的设计迁移到另一种更昂贵的产品,最简单的是NVDIMM。不需要持久性但利用 Optane 更大内存大小的公司也需要支付更多费用来使用 DRAM 来代替他们的下一次系统迭代。这两个举措都不应该让这些公司破产,但他们的利润会有所降低。


如果英特尔更积极地定价 Optane SSD,它们可能会更受欢迎,但损失会更大。


Optane 确实留下了积极的遗产。该行业从它的介绍中学到了很多东西。Compute Express Link (CXL) 互连的设计可能考虑了 Optane,存储网络行业协会开发了一种非易失性内存编程模型,该模型有望加速许多其他形式的存储。随着处理器转向包含非易失性 MRAM 缓存的新工艺技术,这种模式将是一个福音。随着芯片工艺技术不断缩小,而静态 RAM 未能随之缩小,MRAM 应该成为常态。


Optane 开启了业界的视野,即不同的内存速度需要与行业自 1990 年代初同步 DRAM 以来所遵循的固定速度路径截然不同的总线方法。此外,Optane 告诉业界,使用慢速上下文切换服务中断不足以处理快速和慢速内存。(芯片求职招聘网站


IT 还开始重用术语非统一内存架构来描述结合了更快和更慢内存类型的内存系统。这种方法使 CXL 两端的内存几乎可以无缝地映射到处理器的内存空间中。


或许英特尔会分享一些它对 PCM 制造或事务性 DRAM 接口的了解,这将有助于行业中的其他人。不管发生什么,越来越多的人对在内存和存储层次结构中添加另一个内存层的想法持开放态度。

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