ما هو Optane؟

Optane هو الاسم التجاري لشركة Intel لمنتج ذاكرة يسمى 3D XPoint ( يُنطق بـ "نقطة التقاطع" وليس "نقطة ex point" ). تم بيع الذاكرة المستندة إلى 3D XPoint بواسطة Micron تحت الاسم التجاري QuantX. قامت كلتا الشركتين بتطوير تقنية ذاكرة 3D XPoint بشكل مشترك. تم الإعلان عن 3D XPoint في عام 2015 ووصل إلى السوق في عام 2017. ومع ذلك ، في عامي 2021 و 2022 ، أغلقت شركة Micron و Intel أقسامهما الخاصة التي تعمل على التكنولوجيا والمنتجات ذات الصلة ، مما أدى إلى القضاء على المفهوم بشكل فعال.

ما الذي يميز Optane؟

كان Optane مفهومًا مثيرًا للذاكرة لأنه ابتعد عن طرق تخزين الذاكرة التقليدية. لم يخزن Optane بتات البيانات كشحنة كهربائية أو نقصها. طريقة التخزين الفعلية لـ Optane غير واضحة بعض الشيء. تختلف معلومات التسويق الخاصة بشركة Intel عن الملاحظات الواردة من أطراف ثالثة باستخدام المجاهر الإلكترونية وغيرها من المعدات عالية التقنية اللازمة للنظر في بنية خلية الذاكرة. تعمل وفقًا لمبادئ PCM أو ReRAM.

يرمز PCM إلى Phase Change Memory ، بينما يرمز ReRAM إلى Resistive RAM. تختلف الفيزياء الكامنة وراء كلاهما اختلافًا طفيفًا ، لكن المفهوم العام هو نفسه. إذا قمت بتوفير كمية كبيرة من التيار لفترة قصيرة من الوقت ، فيمكنك تسخين مادة التخزين وتبريدها بسرعة. يؤدي هذا إلى انهيار الهياكل الدقيقة في المادة ، مما يزيد من مقاومتها.

من خلال توفير مستوى تيار أقل على مدى فترة زمنية أطول قليلاً ، يمكنك إحداث تغيير مختلف في المادة. عندما يتم تسخينها ببطء ، فإنها تبرد في صورة بلورية توصل الكهرباء جيدًا. من خلال تطبيق كمية أقل بكثير من التيار ، يمكنك قياس ما إذا كانت الخلية موصلة ، مما يسمح لك بتحديد الحالة التي توجد بها ، وقراءة 1 أو 0. نظرًا لطريقة التخزين ، كان Optane غير متطاير ، مما يعني أنه لا تفقد البيانات المخزنة عند فقد الطاقة.

ما الذي تم تصميم Optane من أجله؟

محركات الأقراص الصلبة SSDs سريعة جدًا مقارنة بمحركات الأقراص الصلبة. ومع ذلك ، فهي بطيئة مقارنة بالذاكرة الحيوية. لسوء الحظ ، في حين أن ذاكرة الوصول العشوائي أسرع بكثير ، إلا أنها أغلى بكثير وتتطلب مساحة أكبر. تم تسويق Optane كطبقة تخزين ارتباط مفقودة ، في مكان ما بين DRAM و NAND flash في الأداء. في الواقع ، كانت أرقام الأداء أكثر تعقيدًا من ذلك بقليل.

يعني مفهوم التصميم أن Optane يختلف اختلافًا جوهريًا في التكنولوجيا عن NAND flash و DRAM. فتح هذا الاختلاف فرصًا جديدة للأداء ووعدًا مقترحًا للتطورات المستقبلية. استغرق فلاش DRAM و NAND عقودًا للوصول إلى مستويات الأداء الحالية. تمكنت Optane من مطابقة أو تجاوز فلاش NAND المتطور في بعض النواحي ولديها خصائص أداء تذكرنا إلى حد ما بذاكرة الوصول العشوائي ، إن لم تكن على هذا المستوى تمامًا حتى الآن. حقيقة أن Optane تتمتع بهذا المستوى من الأداء مع القليل من التطوير تشير إلى أشياء رائعة لها بعد بضعة عقود من التحسين.

أصدرت إنتل منتجات Optane بتنسيقين. الأول كان SSDs باستخدام ذاكرة Optane. في الاختبارات المعيارية ، كان أداء Optane SSDs بشكل عام تنافسيًا استثنائيًا. كان التنسيق الآخر بمثابة DIMM للذهاب في فتحة ذاكرة الوصول العشوائي القياسية. على منصات Intel المدعومة ( اللوحة الأم ومجموعة الشرائح ووحدة المعالجة المركزية ) ، يمكن تكوين DIMM كذاكرة النظام الرئيسية مع دفع DRAM للعمل كذاكرة تخزين مؤقت L4.

نظرًا لكونه بنية ذاكرة عالية الأداء وذات زمن انتقال منخفض ، فقد تم تصميم Optane ليكون بمثابة مستوى ذاكرة وسيط بين DRAM والتخزين. تأمل الخطط طويلة الأجل في أن تكون قادرة على استبدال إحدى التقنيات أو كليهما.

المميزات والعيوب

كان Optane عمومًا قادرًا على مواكبة أفضل محركات أقراص الحالة الصلبة SSD في المناطق التي حدت فيها ذروة عرض النطاق الترددي لاتصالات PCIe في الغالب. في بعض الاختبارات ، تفوقوا على بقية سوق SSD. كانت الإحصائيتان الرئيسيتان هما زمن الوصول و IOPS. كانت محركات أقراص Optane SSD متوافقة أيضًا لأنها قدمت إلى النظام كأقراص SSD قياسية.

لسوء الحظ ، في حين أن قدرات الأداء العالي لـ Optane تسمح لها بالتنافس مع محركات أقراص الحالة الصلبة المتطورة ، إلا أنها كانت أغلى بكثير من إنتاج فلاش NAND. ترك هذا خيارين. يمكن أن تبيع Intel طرازات ذات قدرة تنافسية بأسعار عالية جدًا أو بنقاط سعر مماثلة ولكن بقدرة منخفضة. اختارت إنتل بيع النماذج منخفضة السعة ، على الأقل مباشرة للمستهلكين.

بالمقارنة مع ذاكرة الوصول العشوائي ، كان Optane أبطأ ، ولكن ليس بمقدار كبير. كان وقت الاستجابة أعلى مرتين ، ولكن هذا لا يزال أسرع بكثير من فلاش NAND. ومع ذلك ، كان عامل الفوز الكبير على ذاكرة الوصول العشوائي هو السعر. بقدر ما لم تتمكن Optane من التنافس مع NAND على التكلفة لكل وحدة سعة ، لا يمكن لـ DRAM منافسة Optane.

لذلك ، في حين أن وحدات Optane DIMM المستخدمة كذاكرة رئيسية كانت أبطأ من DRAM ، فإنها توفر سعات أكبر بكثير بنقاط سعر أقل بكثير. لجعله أفضل ، لن يتم التعرف على معظم فقدان الأداء لأن الذاكرة الحيوية ستعمل كطبقة L4 كبيرة من ذاكرة التخزين المؤقت. جعل هذا Optane خيارًا مرغوبًا للمؤسسات التي لديها حالات استخدام تتضمن تخزين مجموعات كبيرة من البيانات في الذاكرة.

خاتمة

كان Optane اسمًا تجاريًا لشركة Intel لذاكرة XPoint ثلاثية الأبعاد. تعمل بشكل مختلف تمامًا عن NAND و DRAM. بدلاً من تخزين شحنة كهربائية في خلية ، استخدم ذاكرة تغيير الطور. هذا يغير المقاومة الكهربائية للخلية من خلال فيزياء ذكية. عرضت Optane أداءً يضاهي محركات أقراص الحالة الصلبة NAND flash SSD. في بعض خصائص الأداء ، كان أقرب إلى ذاكرة الوصول العشوائي. سمح ذلك ببيعها على أنها حل وسط وبديل محتمل لكليهما.

كان لدى Optane الكثير من الوعود. كان الأداء عالياً على الفور وكانت التكنولوجيا قريبة نسبيًا من بداية عملية التطوير ، على الأقل مقارنةً بـ NAND و DRAM الأكثر نضجًا. لسوء الحظ ، بالنسبة إلى Intel و Micron ، في السنوات التي تلت طرحها ، لم تشهد منتجات ذاكرة 3D XPoint مثل Optane قبولًا واسع النطاق في السوق. كان هذا على الأرجح بسبب التكلفة العالية. كان التطوير المستمر بطيئًا نسبيًا.

لم تكن هناك اختراقات كبيرة لتقليل التكلفة بشكل كبير أو لتبرز بشكل كافٍ من ذاكرة DRAM و NAND بحيث تستحق سعر الطلب المرتفع للمستهلك العادي. مع إغلاق أقسام المنتجات ، ماتت التكنولوجيا بشكل أساسي. من المرجح أن يستمر بيع المنتجات الحالية حتى نفاذ الكمية ، لذلك إذا كان أحدها يناسب احتياجاتك ، فاحصل عليه بينما يمكنك ذلك.