英特尔正加速将基于
3D XPoint
技术,代号Optane(中文名:傲腾)的非易失性存储产品推向市场,继今年3月发布了首个面向数据中心市场的Intel DC P4800X之后,在本周五(11月10日)再次发布新的Optane SSD,容量将从原来的375GB升级至750GB。外观和接口类型(PCIe x4)基本没有变化,目测主要就是容量增加了一倍。
图上为今天刚发布的最新的Optane SSD——DC P4800X,容量为750GB;图下则为今年三月发布的375GB容量的同系列产品。从外形上看几乎没有任何区别
如同Intel在5月发布的DC P4500/4600系列SSD, Intel DC P4800X有两种不同外形的产品,一种就是上图所示,传统的PCIe插卡式(Add-In Card,AIC)SSD,传统的PCIe 3.0 x4连接器,可用于各种规格的服务器。
另一种则是兼容2.5英寸硬盘规格的U.2,优点是可以像传统硬盘一样从服务器前端热插拔。不过,U.2在SAS/SATA连接器上加入了PCIex4的线路,需要比较新型的服务器背板才能支持。
图左为375GB容量的Optane,图右为新发布的750GB容量Optane。可以看到,在外形上,存储颗粒的数量以及元器件的布局上,几乎都没有任何变化
相同数量的存储颗粒,乃至布局都丝毫未改,但容量却倍增,那么必然是单颗存储颗粒的容量翻倍了。
图上为750GB容量Optane的存储颗粒上的编号,注意第三四位数字“32”,与之对应的是图下375GB容量Optane存储颗粒上的第三四位数字“16”。基本可以确定,375GB容量Optane使用容量为16GB的存储颗粒,而新发布的750GB容量Optane每个存储颗粒容量提升到了32GB,正好容量翻一倍
再仔细算一下,375GB容量Optane一共28颗存储颗粒(正反面各14颗),每颗容量16GB,共计448GB,而有效容量375GB,“消失”的73GB用于内部冗余(即Over-Provisioning,OP);同理,新发布的750GB容量Optane同样是28颗(正反各14颗)存储颗粒,每颗容量32GB,总共896GB,其中有146GB用于内部冗余。Optane中用于OP的存储容量就接近有效容量的20%。
同时,这也可以证明我们前面的猜测,750GB的Optane虽然容量提升了一倍,但由于存储颗粒数量并没有增加、接口规格也没有改变,乃至有可能控制器都保持现状,所以其性能可能不会有明显提升。
安装了Intel官方推荐的NVMe驱动程序之后,使用Intel固态驱动器工具箱可以看到Optane SSD的一些相关信息
尽管只是容量翻倍了,但这对于Optane意义重大。因为Intel希望用户能够用Optane作为传统DRAM内存的补充。
Intel提供的应用模型,Optane位于内存和SSD之间,因为其低延迟特性和耐久性,可以为SSD存储提供缓存加速作用
如果Optane要替代内存,其必然要有贴近内存的优点,又避免内存的缺点。内存的优点是延迟低(纳秒级别),读写性能高,且无写入寿命限制;而缺点则是成本高、容量小,尤其是现在内存的价格不断上涨,SAP HANA等消耗大量内存的应用成本压力很大。当然,最关键的是内存为易失性存储,掉电意味着数据清零。
那么Optane有哪些特点能够符合部分替代内存,或者说作为内存的补充呢?可以通过与基于NAND闪存的SSD对比来看:
作为SSD的一种,Optane也是非易失性的。关键在于,与基于NAND Flash的主流SSD相比,Optane写入性能更好,延迟低至10微秒,而且耐擦写能力(DWPD)比基于NAND Flash的传统SSD高至少一个数量级,虽然仍有寿命限制,但基本无需担心等等特点。这些特点使得Optane初步具备了作为内存“帮手”,为内存密集型应用加速的基础。
Intel公布的3D XPoint存储介质特点
相对于DRAM的成本而言,Optane的每GB成本还是要便宜很多,随着工艺的提升,以及出货量增加带来的规模效应,成本进一步下降毫无疑问,这在NAND闪存上已经得以证明。
Optane产品特点,与传统的NAND闪存SSD最大的区别在于:无需为控制器提供额外的DRAM,降低数据丢失风险
当然,更重要的是Optane的容量可以迅速提升。比如今天发布750GB容量的Optane,其容量比单根内存条的容量大得多。而且距离上次发布375GB的Optane仅间隔了8个月左右,而且Optane的容量很快还会进一步提升。
Intel DC P3700 SSD正反面视图,图上正面红框中为两颗电容,在遭遇突然掉电情况下将SSD上DRAM中的数据写入到闪存之中;图下反面红圈中即为用于SSD控制器的独立DRAM
当然Optane在应用方面还有一些小问题需要解决。服务器内部的高速接口如DIMM插槽和PCIe插槽都是有限的。随着NVMe SSD走向普及,原生PCIe插槽已经面临不足,Optane还要占一部分……这也许可以理解为什么英特尔一直希望使用DIMM插槽吧。
关于Optane更多特点,敬请关注企事录的后续评测。