Le Consortium Gen-Z, lors de son récent Sommet de la mémoire flash 2017, a démontré son besoin de prototypes spécifiques d'interconnexion de mémoire et prévoit d'utiliser une nouvelle génération de stockage persistant depuis 2019; Il devrait être le premier à être utilisé dans le développement d'un module DRAM haute performance.
Le nouveau type de mémoire subvertira les conceptions de mémoire et de processeur existantes des cadres de Hewlett-Packard Enterprise (HPE), Western Digital (WD), Lam Research et d'autres, et l'Alliance Gen-Z sera le processus Dans les mains importantes.
Pendant longtemps, de nouvelles mémoires de changement de phase, résistives et magnétorésistantes ont été axées sur devenir une technologie alternative ou complémentaire pour la mémoire flash et la DRAM. Jusqu'à présent, ces nouvelles mémoires ont également découvert certains marchés de niche plus petits.
Rick Gottscho, directeur de la technologie chez Lam Research, a déclaré: «Certains nouveaux souvenirs semblent être aussi rapides que DRAM et continuent à s'améliorer et à le rendre plus rapide.» Il s'attend à ce que les conceptions DRAM plates d'aujourd'hui soient en miniature.
Gottscho et al. Ont souligné que la mission sacrée de la nouvelle mémoire est au cœur d'une nouvelle génération de processeurs et il prend le concept d'une future puce d'apprentissage de la machine comme exemple. "Le poids du réseau neural ne peut être stocké comme une quantité numérique, mais comme une résistance analogique Le stockage de valeur ... synapses aux synapses, donc il n'y aura pas de puce, mais peut obtenir une transmission de données extrêmement rapide ... ... Laissez la puce de mémoire dans un ordinateur!
WD décrit un concept similaire qui montre que la mémoire persistante est entourée par un grand nombre de processeurs à faible encombrement avec des ensembles d'instructions ouverts, et la société a annoncé qu'elle introduirait la mémoire résistive variable (ReRAM) d'ici 2020 et prend en charge Gen- Z interconnect et RISC-VISA.
Le directeur de technologie de WD Martin Fink a déclaré dans un discours d'ouverture: «Le concept d'interface spécifique au processeur n'a pas de sens.» Il a souligné que toute la nouvelle mémoire jouera un rôle.
"La transition vers une nouvelle mémoire suivra le même chemin de la mémoire flash", déclare Siamak Nazari, architecte en chef du logiciel chez HPE 3Par Storage. "Tout d'abord, le premier nouveau produit à mémoire semble être assez traditionnel Mais il ajoute une nouvelle couche cache, et doit finalement être intégré au stockage et à l'informatique afin d'obtenir le plus grand avantage.
Les nouveaux modules DIMM réduisent le nombre de broches pour augmenter la vitesse et la capacité
Le premier souvenir, qui a lancé l'introduction de la technologie d'interconnexion Gen-Z, a été publié en octobre dernier et pourrait être une DRAM avec de nouveaux modules DIMM.
Y compris HPE et au moins deux autres entreprises utilisant Gen-Z pour définir des modules - encapsulent une capacité supérieure, fonctionnent à des débits de données plus élevés et utilisent moins de 80% des DIMM actuels. Aider à combler l'écart entre les puces d'empilement 2.5D (avec des débits de données plus élevés, mais un coût plus élevé et une capacité inférieure).
Le multiprocesseur peut accéder directement au nouveau module, ce qui réduit non seulement la latence de la réplication de données et simplifie le processus de récupération de l'échec du processeur.
Gen-Z mettra en œuvre des modules DIMM compatibles avec les opérations de lecture et d'écriture asymétriques, ainsi que les types symétriques utilisés par les modules DIMM actuels. Avec des condensateurs de miniaturisation DRAM à leurs limites physiques, certaines personnes se concentrent sur la possibilité qu'ils puissent commencer à afficher de nouvelles fonctionnalités et à établir des connexions asymétriques Avoir de la valeur.
La tâche de Gen-Z consiste à utiliser un désérialiseur série (SerDes) pour connecter le processeur et la mémoire dans un module PCI Express ou Ethernet intégré, selon la génération PCIe ou Ethernet utilisée, Une gamme de débits de données est sélectionnée.
De nombreux ingénieurs demandent une interface 112G pour créer un taux de transfert de 400Gbit par seconde pour le module de mémoire, mais cela devrait être atteint d'ici 2020. Les interfaces 28G NRZ et 56G PAM-4 d'aujourd'hui sont plus susceptibles d'être les premiers produits commerciaux, L'heure est d'environ 2019.
L'approche Ethernet utilise la version optimisée de la couche électronique 802.3 pour fournir une variété de support d'interface physique pour différents débits et distances de données, y compris 40dB de support à longue portée pour modules logés dans des enceintes séparées dans le rack En outre, l'itinéraire peut également prendre en charge la transmission en mode éclatement, afin d'améliorer encore l'efficacité énergétique.
D'autres ingénieurs sont également optimistes quant à la possibilité d'importer des SerDes 8GT / s dans des processeurs qui utilisent PCIe Gen 3. De plus, le développement aidera également les futurs chips à évoluer vers les versions PCIe Gen4 et Gen5 qui supportent les taux de transfert 16GT / s et 32GT / s Le
IBM construit son design basé sur OpenCAPI pour son processeur Power9 à venir. Gen-Z prend en charge les topologies de routage, de commutation et de routeur transparent, ainsi que le manque de mémoire, de sémantique de stockage et de forçage forcé de OpenCAPI. Cependant, Les spécifications de Gen-Z au moins jusqu'à la fin de cette année seront améliorées, de sorte que IBM dans ce domaine présente un avantage majeur sur le marché.
Intel espère réussir à la fois OpenCAPI et Gen-Z, et son module de mémoire Apache Pass utilisera les puces 3DXP utilisées dans les SSD actuels pour les envois et devrait commencer l'expédition l'année prochaine.
Les puces 3DXP d'Intel supportent la latence entre DRAM et la mémoire flash et augmentent la capacité. Le module Apache Pass devrait utiliser l'interface DD4 ou DDR5 et peut inclure certains protocoles propriétaires exclusifs.
JEDEC et la norme JESD248 DDR4 NVDIMM-N de SNIA ont remporté le prix du meilleur produit, qui définit le module de mémoire flash NAND - qui devrait être utilisé par de nombreuses entreprises pour étendre la base de données de mémoire interne ou fournir une nouvelle couche de cache Le
Est-il prévu d'importer des entreprises en 2019
Gen-Z partagera des RTL gratuits pour les opérations de lecture / écriture de base avec des contrôleurs, des commutateurs et des ponts, et affichera également FPGA avec code.
À l'heure actuelle, il existe un pont Gen-Z commercial (initialement compatible avec l'interface de cohérence spécifique au processeur) en cours de développement, et au moins deux modèles ont été utilisés pour les contrôleurs et commutateurs de médias Gen-Z.
Les concepteurs doivent décider d'intégrer Gen-Z dans au moins un processeur dès que possible. Ces processeurs devraient être livrés d'ici 2020, mais ils doivent prendre en charge Gen-Z dans le matériel pour obtenir le taux de données et le plus bas Retard.
HPE a créé un prototype d'ordinateur centré sur la mémoire, en utilisant une version antérieure de Gen-Z. En outre, l'alliance est définie pour un certain nombre de connecteurs agréés par l'entreprise. Les chercheurs de HPE et le fondateur de Gen-Z L'un de Michael Krause a déclaré: «Ce n'est pas un écosystème énorme, mais il se développe.»
Le travail, qui a commencé en 2011, était initialement axé sur les smartphones, et maintenant, voir les serveurs et autres équipements du centre de données comme des cibles plus rentables. L'autre motivation de HPE est pour sa nouvelle mémoire - les memristors recherchant Préparer la voie à de nouveaux marchés.
Krause a déclaré que Gen-Z est conçu pour devenir un protocole commun qui supporte largement la lecture / l'écriture, le chargement / le stockage et le placement et l'acquisition du tampon. Lorsque l'unité logique arithmétique (ALU) communique avec la mémoire, j'essaie de remettre l'opération à un Ce modèle simple est une réduction substantielle des dépenses de logiciels, et récemment, beaucoup de gens demandent comment briser la mémoire et stocker la pile de logiciels.
La ligue a récemment publié de nouvelles spécifications et reçu des commentaires de la puce et des concepteurs de systèmes et de leurs clients. Krause a déclaré: «J'ai parlé avec une banque et j'ai constaté qu'ils s'intéressent davantage à la sécurité construite par Gen-Z.
Compilateur: Susan Hong