3D XPoint

Разработка технологии началась примерно в 2012 году^[1]. Ранее Intel и Micron уже занимались совместной разработкой других типов энергонезависимой памяти на фазовых переходах (PCM, PRAM)^[2][3]; по сообщениям сотрудника компании Micron, архитектура 3D XPoint отличается от предыдущих вариантов реализации PCM-памяти и использует халькогенидные материалы как для селектора, так и для хранения данных в ячейках памяти. Такие материалы быстрее и более стабильны, чем традиционные для PCM материалы, например, как GeSbTe (GST)^[4].

В 2015 году отмечалось, что технология «не основана на электронах»^[5], а также что используется изменение электрического сопротивления материалов и возможна побитовая адресация^[6]. Отмечалось также некоторое сходство с резистивной памятью произвольного доступа (RRAM), разрабатываемой компанией Crossbar, но использование при этом других физических принципов для хранения информации^[1][7]. Генеральный директор Intel Брайан Кржанич, отвечая на вопросы о материалах XPoint, уточнил, что переключение основано на «объёмных свойствах материала» (англ. bulk material properties)^[8]. Также заявлялось, что 3D Xpoint не использует изменение фазового состояния материала или технологии «мемристоров»^[9].

Отдельные ячейки памяти в XPoint адресуются при помощи селектора, и для доступа к ним не требуется транзистор (как в технологиях NAND и DRAM), что позволяет уменьшить площадь ячейки и увеличить плотность их размещения на кристалле^[10].

По данным СМИ, другие компании не представили рабочих вариантов резистивной памяти или памяти на изменении фазовых состояний, которые бы достигли такого же уровня производительности и надёжности, как XPoint^[11].

TechInsights сообщает об использовании PCM-памяти на базе GST и селектора на базе As+GST (ovonic threshold switch, OTS)^[12][13]

В 2015 году фабрика IM Flash — совместное предприятие Intel и Micron в Лихае (штат Юта) — изготовила с применением технологии небольшое количество чипов объёмом 128 Гбит, они использовали два слоя ячеек по 64 Гбит каждый^[1][14]. В начале 2016 года генеральный директор IM Flash Ги Блалок озвучил оценку, что массовое производство чипов начнётся не ранее чем через 12—18 месяцев^[15].

В середине 2015 года Intel объявила об использовании бренда «Optane» для продуктов хранения данных на базе технологии 3D XPoint^[16], а в марте 2017 года выпущен первый NVM Express-накопитель с памятью 3D XPoint — Optane P4800X^[17].

27 октября 2017 года Intel представила накопители серии Optane SSD 900P объёмом 280 и 480 ГБ, предназначенные для настольных компьютеров. Заявленная скорость последовательного чтения информации достигает 2500 Мбайт/с, скорость последовательной записи — 2000 Мбайт/с^[18].

Поскольку себестоимость 3D XPoint превышает себестоимость привычной TLC 3D NAND примерно на порядок и, по имеющимся оценкам, производство 1 ГБ подобной памяти обходится как минимум в $0,5, что не позволяет Intel выйти с накопителями на такой памяти на массовый рынок (однако, компания нашла выход, выпуская гибридный потребительский продукт, который построен как совокупность микросхем 3D XPoint и QLC 3D NAND, используя преимущества и тех и других)^[19].

Весной 2021 года компания Micron продала лихайское предприятие по производству 3D XPoint корпорации Texas Instruments, которая намерена полностью переоборудовать его под производство другой продукции^[19].

В начале 2016 года IM Flash заявила, что первое поколение твердотельных накопителей достигнет 95 тысяч операций ввода-вывода в секунду с задержками порядка 9 микросекунд^[15]. На форуме Intel для разработчиков 2016 года были продемонстрированы PCIe-накопители объёмом 140 ГБ, показавшие двух-трёхкратное улучшение показателей по сравнению с твердотельными накопителями NVM Express на NAND^[20].

В середине 2016 года Intel заявляла, что по сравнению с флэш-памятью NAND новая технология имеет в 10 раз меньшие задержки операций, в 3 раза более высокий ресурс по перезаписи, в 4 раза большее количество операций записи в секунду, в 3 раза большее количество операций чтения в секунду, используя при этом около 30 % от энергопотребления флэш-памяти^[21][22].

В октябре 2016 года вице-президент подразделения решений для хранения данных Micron заявил, что «3D Xpoint будет примерно в два раза дешевле DRAM, и четыре-пять раз дороже, чем флэш-память NAND» (при равном объёме)^[23][24], но ниже, чем у DRAM^[25].

Независимые тесты первых вышедших NVMe-устройств на 3D XPoint (Intel Optane Memory) на применимость их как блочных устройств на характерных для индивидуальных пользователей нагрузках не продемонстрировали какого-либо заметного преимущества в сравнении с NVMe-накопителями на базе NAND, а с учётом их высокой цены — и конкурентоспособности, с этим же связывают фокус Intel и Micron на продвижение этого типа памяти на корпоративный, а не потребительский рынок^[26].