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人類在 1947 年發明第一個隨機存取記憶體（RAM）之後，大約 10 年之內就會再另外發明新式的記憶體類型，用以解決當下的問題困境。但是自從 1989 年由東芝發表 NAND（反及閘）形式的非揮發性記憶體後，距今已有 25 年未有新型態的記憶體問世。
Intel 和 Micron 於 7 月 28 日舉辦發表會，推出共同研究的新結構的非揮發性記憶體，稱之為 3D XPoint。強調比現今使用 PCIe∕NVMe 介面的 NAND 快上千倍，耐久性也是千倍，接近動態隨機存取記憶體（DRAM） 的資料吞吐速度，儲存密度更是動態隨機存取記憶體的 10 倍以上。
▲隨機存取記憶體的發展歷程。
3D XPoint 這個名字雖然也有些媒體宣傳的意味，實際上了解其結構後，即可認同其命名意義。內部儲存結構上可分為 2 層，1 層為選擇器（ selector）、1 層為實際儲存的 memory cell，將 2 層材料以半導體製程堆疊切割，形成 1 個上半部為 selector、下半部為 memory cell 的柱體。之後將這一個個的柱體以金屬導線，上下交錯方式連接（word line、bit line），就形成 3D XPoint 的結構。
XPoint 英文讀作 cross point，就是表達這種交錯的結構，同時內部並不包含電晶體。而 3D 則是代表此種結構能夠直接堆疊增加儲存密度，目前第一批所製造出的晶圓，即是使用了 2 層堆疊，每顆切下來的晶片具有 128Gb 的儲存容量。
▲Intel 介紹 3D XPoint 的影片。
實際應用材料方面，Intel 和 Micron 雙方並未透漏任何詳細細節，僅表示雙方在此研究已有數年的合作，投入上百位研發工程師，找尋到分別適合當 selector 和 memory cell 的材料，且開關運作速度夠快，也方便以半導體製程製造。
memory cell 部分倒是透漏一些運作原理，其儲存資料的方式不若現今的非揮發性記憶體，並不是採用儲存電荷的方式，而是讓 memory cell 轉換不同的特性。也由於不須製造出困住電荷的結構，使用整個 memory cell 儲存，可直接提升 3D XPoint 的儲存密度；交錯的線路更可以直接提升存取速度、降低延遲，不像快閃記憶體的記憶單元需共享位址線。
就實際應用面探討，因為是非揮發性記憶體，取代目前快閃記憶體製成高階款式固態硬碟，自然是選項之一。在發表會上 Micron 的 CEO Mark Durcan 則是提出數種應用，過去非揮發性記憶體的存取速度不夠快，造成電腦系統的運算效能瓶頸，如今 3D XPoint 的推出，既能夠是儲存資料的記憶體，又能夠部分替代過去處理器旁邊動態隨機存取記憶體的角色。
▲3D XPoint 可能的應用，包含遊戲中的無縫場景資料讀取。
且因為儲存密度比動態隨機存取記憶體還要高，更多需要分析巨量資料的應用，能夠以更快的方式完成（現今已有 In-memory database 技術）。或許某天我們將不再為儲存和動態隨機存取記憶體空間傷腦筋，主機板都是插著 3D XPoint，處理器所需程式和資料不用再搬來搬去。
目前 3D XPoint 已由 Intel 和 Micron 在美國猶他州猶他縣李海市的工廠製造中，明年將會有正式的產品推出。雙方均表示 3D XPoint 的推出，並不會影響 2 家對於 3D NAND 的規劃。3D XPoint 售價或是每單位儲存成本目前未知，一切都需要產品正式推出後才會明朗。
資料來源：
Intel and Micron Produce Breakthrough Memory Technology
Breakthrough Nonvolatile Memory Technology
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