英特爾3D XPoint內(nèi)存SSD發(fā)布 性能秒殺各種NAND SSD

英特爾（Intel）終于發(fā)布了第一款采用3D XPoint內(nèi)存的固態(tài)硬盤（SSD），這款Optane固態(tài)硬盤預期能為此試圖在閃存與DRAM之間開創(chuàng)新市場的新一代內(nèi)存技術，建立雖然小巧但意義重大的灘頭堡。

新款DC P4800X系列固態(tài)硬盤采用NVMe標準接口，一開始將提供375GB容量、零售價1，520美元的版本，約是目前類似NAND快閃記憶卡的三倍價格；該SSD號稱讀寫延遲低于20微秒（microsecond），以及估計一天30次磁盤寫入的耐久度、長達三年的產(chǎn)品壽命。而在今年底之前，英特爾還將推出750GB與1.5TB、壽命估計可達五年的版本；該系列SSD都能以2.5吋的U.2接口以及擴充卡的規(guī)格供應。

英特爾的SSD性能號稱依據(jù)工作負載，能比各種NAND快閃磁盤高出2.5倍到77倍；該款產(chǎn)品在讀取速度上一般能輕松擊敗NAND SSD，但是非常依賴緩沖存儲器的寫入速度，兩者之間則是不相上下。新款SSD一開始的目標市場很廣泛，包括元數(shù)據(jù)（metadata）關鍵值搜尋、事務處理、登錄/日志（logging/ journaling）以及內(nèi)存數(shù)據(jù)庫（in-memory database）。

同時英特爾將銷售能“騙”各種程序與操作系統(tǒng)將該款SSD當成主存儲器、替代或擴充DRAM的軟件。該公司一位發(fā)言人表示，Optane控制芯片支持7信道，而因為平穩(wěn)的芯片至信道下載（die-to-channel loading）而有最佳性能；第一版375 GB磁盤采用每信道4片媒介裸晶（media die），即總數(shù)28片裸晶。

Optane能隨著工作負載增加而提供更快的寫入速度（來源：英特爾）

Optane硬盤容量在用戶空間以外的某些部分，是專屬于錯誤糾正碼（ECC）、固件與元數(shù)據(jù)，以確保其達到媲美NAND固態(tài)硬盤的可靠度；不過英特爾發(fā)言人表示，Oprane并不支持NAND的過容量（overcapacity），因為3D XPoint是一種位寫入（write-in-place）媒介，與NAND閃存的分散不同。

英特爾婉拒預測這款新型SSD的銷售量，不過期望英特爾與美光（Micron）在美國猶他州Lehi的合資晶圓廠在今年底之前的產(chǎn)能滿載；該廠負責生產(chǎn)Optane以及美光Quantx固態(tài)硬盤采用的3D XPoint內(nèi)存芯片，目前每月生產(chǎn)不到1萬片的3D XPoint晶圓片。美光是在去年8月發(fā)表Quantx硬盤，到目前為止還未公布該產(chǎn)品規(guī)格、銷售價格或是上市確切日期，僅表示今年會出貨。

預期將會于服務器以及閃存磁盤陣列采用Optane的HPE （Hewlett Packard Enterprise）的儲存部門主管估計，這款新型SSD將占據(jù)該公司明年采購之SSD總數(shù)量的5~10%；而市場研究機構 Web-feet Research的儲存分析師Alan Niebel則估計，英特爾該產(chǎn)品在2017年的銷售金額約會在1億美元左右。

另一個變量是大型網(wǎng)絡數(shù)據(jù)中心業(yè)者是否會廣泛采用該款SSD；在一年前，F(xiàn)acebook對3D XPoint內(nèi)存表示支持，并正在讓RocksDB軟件能對該內(nèi)存提供支持，不過在今年的開放運算（Open Compute）會議上，F(xiàn)acebook的代表并沒有提供關于采用該種SSD的最新消息。

在Optane發(fā)表會上，英特爾引述了一位阿里巴巴（Alibaba）數(shù)據(jù)中心主管的證言，他對于重新架構該公司的搜索引擎以利用Optane固態(tài)硬盤感到十分熱衷；此外英特爾也將中國的騰訊（TenCent）、服務器大廠Dell EMC，以及聯(lián)想（Lenovo）列為Optane支持者。

Niebel表示，Optane的初始規(guī)格以及售價都在合理范圍，也符合業(yè)界預期；英特爾提供能讓用戶將之做為主存儲器的軟件，也為預計明年推出的3D XPoint DIMM板卡預先鋪路。

英特爾表示Optane針對數(shù)據(jù)中心常見的低隊列深度（low queue depths）進行了優(yōu)化（來源：英特爾）

有少數(shù)新創(chuàng)公司開始推出采用磁性與電阻式RAM架構的替代方案，通常是鎖定更利基型的應用；現(xiàn)在為SanDisk母公司的Western Digital （WD）在去年8月時表示，該公司將于十年之內(nèi)推出ReRAM。

被稱為“3D XPoint先生”的英特爾資深院士、內(nèi)存技術開發(fā)總監(jiān)Al Fazio表示：“這是在旅程中非常重要的一天，不過只是開始；我們現(xiàn)在已經(jīng)開始提供DIMM樣品?！彼硎?，應用于DIMM的芯片需要不到50%的性能改善，應該是來自于良率的改善：“打造DIMM基礎架構是閘控（gating）而非媒介項目?！?/p>

Fazio表示，到目前為止3D XPoint技術的焦點都集中在材料科學，關鍵是找到并開發(fā)該芯片的正確材料組合，特別是選擇器二極管（selector diode）需要能在CMOS后段工藝的低溫之下運作。128Gb的首款3D XPoint內(nèi)存在密度上完全超越DRAM，而且只落后NAND閃存一到兩個世代，不過英特爾與美光在2015年7月大張旗鼓發(fā)表3D XPoint之后，產(chǎn)品上市卻出現(xiàn)無預警延遲。

已退休的SanDisk創(chuàng)辦人暨閃存技術先鋒Eli Harari曾表示，新材料的功率與良率參數(shù)的特征化需要時間：“英特爾應該考慮將內(nèi)存技術開放，并制造內(nèi)存內(nèi)處理器（processor-in-memory）芯片?！?/p>

英特爾的Fazio則表示，不同于部分競爭技術，3D XPoint并非被設計為嵌入式內(nèi)存使用：“這種內(nèi)存的架構是高容量、低延遲以及低成本?！庇⑻貭柕姆菗]發(fā)性內(nèi)存事業(yè)群總經(jīng)理Rob Crooke總結(jié)指出：“這里有數(shù)十億美元的商機，而我們愿意為了掌握商機而投資?！?/p>