Was ist Optane?

Optane ist der Markenname von Intel für ein Speicherprodukt namens 3D XPoint ( ausgesprochen „Kreuzpunkt“, nicht „Ex-Punkt“ ). 3D XPoint-basierter Speicher wurde auch von Micron unter dem Markennamen QuantX verkauft. Beide Unternehmen haben gemeinsam die 3D-XPoint-Speichertechnologie entwickelt. 3D XPoint wurde 2015 angekündigt und kam 2017 auf den Markt. In den Jahren 2021 und 2022 schlossen Micron und Intel jedoch ihre jeweiligen Abteilungen, die an der Technologie und verwandten Produkten arbeiteten, und beendeten das Konzept effektiv.

Was zeichnet Optane aus?

Optane war ein spannendes Speicherkonzept, weil es sich von traditionellen Speichermethoden entfernte. Optane speicherte Datenbits nicht als elektrische Ladung oder deren Fehlen. Die tatsächliche Speichermethode von Optane ist etwas unklar. Die Marketinginformationen von Intel unterscheiden sich von Beobachtungen Dritter mit Elektronenmikroskopen und anderen Hightech-Geräten, die zur Untersuchung der Speicherzellenstruktur benötigt werden. Es arbeitet nach den Prinzipien von PCM oder ReRAM.

PCM steht für Phase Change Memory, während ReRAM für Resistive RAM steht. Die Physik dahinter ist etwas anders, aber das Gesamtkonzept ist das gleiche. Wenn Sie für kurze Zeit viel Strom bereitstellen, können Sie das Speichermaterial schnell erwärmen und abkühlen. Dadurch werden feine Strukturen im Material aufgebrochen und die Widerstandsfähigkeit erhöht.

Indem Sie über einen etwas längeren Zeitraum einen geringeren Strom bereitstellen, können Sie eine unterschiedliche Veränderung des Materials bewirken. Wenn es langsamer erhitzt wird, kühlt es in einer kristallinen Form ab, die Elektrizität gut leitet. Indem Sie eine viel geringere Strommenge anlegen, können Sie messen, ob die Zelle leitfähig ist, wodurch Sie bestimmen können, in welchem ​​​​Zustand sie sich befindet, indem Sie eine 1 oder 0 ablesen. Aufgrund der Speichermethode war Optane nicht flüchtig, was bedeutet, dass dies nicht der Fall war verlieren gespeicherte Daten, wenn die Stromversorgung unterbrochen wird.

Wofür wurde Optane entwickelt?

SSDs sind ziemlich schnell im Vergleich zu HDDs. Trotzdem sind sie im Vergleich zu DRAM langsam. Leider ist RAM zwar viel schneller, aber auch viel teurer und benötigt mehr Platz. Optane wurde als Missing-Link-Storage-Tier vermarktet, irgendwo zwischen DRAM und NAND-Flash in der Leistung. In Wirklichkeit waren die Leistungszahlen jedoch etwas komplexer.

Aufgrund des Designkonzepts unterschied sich Optane technologisch grundlegend von NAND-Flash und DRAM. Dieser Unterschied eröffnete neue Leistungsmöglichkeiten und deutete auf vielversprechende zukünftige Entwicklungen hin. DRAM und NAND-Flash haben Jahrzehnte gebraucht, um ihr aktuelles Leistungsniveau zu erreichen. Optane konnte in mancher Hinsicht mit hochmodernem NAND-Flash mithalten oder es übertreffen und hatte Leistungsmerkmale, die etwas an RAM erinnerten, wenn auch noch nicht ganz auf diesem Niveau. Die Tatsache, dass Optane dieses Leistungsniveau mit so wenig Entwicklung hatte, deutete nach einigen Jahrzehnten der Optimierung auf großartige Dinge hin.

Intel hat Optane-Produkte in zwei Formaten veröffentlicht. Das erste waren SSDs mit Optane-Speicher. In Benchmark-Tests schnitten Optane-SSDs im Allgemeinen außergewöhnlich konkurrenzfähig ab. Das andere Format war ein DIMM für einen Standard-RAM-Steckplatz. Auf unterstützten Intel-Plattformen ( Motherboard, Chipsatz und CPU ) könnte dieses DIMM als Hauptsystemspeicher konfiguriert werden, während der DRAM dazu gebracht wird, als L4-Cache zu fungieren.

Als leistungsstarke Speicherarchitektur mit niedriger Latenz sollte Optane als Zwischenspeicherebene zwischen DRAM und Speicher fungieren. Langfristige Pläne hoffen, eine oder beide Technologien ersetzen zu können.

Vorteile und Nachteile

Optane konnte im Allgemeinen mit den besten SSDs in Bereichen mithalten, in denen die Spitzenbandbreite von PCIe-Verbindungen sie am meisten einschränkte. In einigen Tests übertrafen sie den Rest des SSD-Marktes. Die beiden Schlüsselstatistiken waren Zugriffslatenz und IOPS. Optane-SSDs waren auch Drop-in-kompatibel, da sie dem System als Standard-SSDs präsentiert wurden.

Obwohl die Hochleistungsfähigkeiten von Optane es mit SSDs der Spitzenklasse konkurrieren ließen, war es leider deutlich teurer als die Herstellung von NAND-Flash. Damit blieben zwei Möglichkeiten. Intel könnte Modelle mit wettbewerbsfähiger Kapazität zu himmelhohen Preisen oder zu ähnlichen Preisen, aber mit reduzierter Kapazität, verkaufen. Intel entschied sich dafür, Modelle mit geringerer Kapazität zumindest direkt an Verbraucher zu verkaufen.

Im Vergleich zu RAM war Optane langsamer, aber nicht wesentlich. Die Latenz war doppelt so hoch, aber immer noch viel schneller als NAND-Flash. Der wesentliche Gewinnfaktor gegenüber RAM war jedoch der Preis. So sehr Optane bei den Kosten pro Kapazitätseinheit nicht mit NAND konkurrieren konnte, konnte DRAM nicht mit Optane konkurrieren.

Die als Hauptspeicher verwendeten Optane-DIMM-Module waren also zwar langsamer als DRAM, boten aber deutlich größere Kapazitäten zu deutlich niedrigeren Preisen. Um es besser zu machen, würde der größte Teil des Leistungsverlusts nicht erkannt, da der DRAM als wesentlicher L4-Cache-Tier fungieren würde. Dies machte Optane zu einer wünschenswerten Option für Organisationen mit Anwendungsfällen, bei denen große Datensätze im Arbeitsspeicher gespeichert werden.

Abschluss

Optane war ein Intel-Markenname für 3D-XPoint-Speicher. Es funktionierte völlig anders als NAND und DRAM. Anstatt eine elektrische Ladung in einer Zelle zu speichern, verwendete es Phase Change Memory. Dieser verändert durch geschickte Physik den elektrischen Widerstand der Zelle. Optane bot eine mit High-End-NAND-Flash-SSDs vergleichbare Leistung. In einigen Leistungsmerkmalen war es näher am RAM. Dadurch konnte es sowohl als Mittelweg als auch als potenzieller Ersatz für beide verkauft werden.

Optane war vielversprechend. Die Performance war auf Anhieb hoch und die Technologie stand relativ am Anfang des Entwicklungsprozesses, zumindest im Vergleich zu den deutlich ausgereifteren NAND und DRAM. Leider haben für Intel und Micron in den Jahren nach ihrer Einführung 3D-XPoint-Speicherprodukte wie Optane keine breite Marktakzeptanz erfahren. Dies lag vermutlich vor allem an den hohen Anschaffungskosten. Die weitere Entwicklung war relativ langsam.

Es gab keine bedeutenden Durchbrüche, um die Kosten signifikant zu senken oder sich ausreichend von DRAM und NAND-Flash abzuheben, um den hohen geforderten Preis für den Durchschnittsverbraucher wert zu sein. Mit der Schließung der Produktbereiche ist die Technologie im Wesentlichen tot. Vorhandene Produkte werden wahrscheinlich weiterhin verkauft, solange der Vorrat reicht. Wenn also eines Ihren Anforderungen entspricht, holen Sie es sich, solange Sie können.