Che cosè Optan?

Optane è il marchio Intel per un prodotto di memoria chiamato 3D XPoint ( pronunciato "cross point", non "ex point" ). Anche la memoria basata su 3D XPoint è stata venduta da Micron con il marchio QuantX. Entrambe le società hanno sviluppato congiuntamente la tecnologia di memoria 3D XPoint. 3D XPoint è stato annunciato nel 2015 e ha raggiunto il mercato nel 2017. Nel 2021 e nel 2022, tuttavia, Micron e Intel hanno chiuso le rispettive divisioni lavorando sulla tecnologia e sui prodotti correlati, uccidendo di fatto il concetto.

Cosa distingue Optane?

Optane era un concetto di memoria entusiasmante perché si allontanava dai tradizionali metodi di archiviazione della memoria. Optane non ha memorizzato bit di dati come carica elettrica o mancanza di ciò. Il metodo di archiviazione effettivo di Optane è poco chiaro. Le informazioni di marketing di Intel differiscono dalle osservazioni di terze parti con microscopi elettronici e altri dispositivi high-tech necessari per esaminare la struttura delle celle di memoria. Funziona secondo i principi di PCM o ReRAM.

PCM sta per Phase Change Memory, mentre ReRAM sta per Resistive RAM. La fisica alla base di entrambi è leggermente diversa, ma il concetto generale è lo stesso. Se fornisci una grande quantità di corrente per un breve periodo di tempo, puoi riscaldare e raffreddare rapidamente il materiale di stoccaggio. Ciò provoca la rottura delle strutture fini del materiale, aumentandone la resistenza.

Fornendo un livello inferiore di corrente per un periodo di tempo leggermente più lungo, è possibile causare un diverso cambiamento nel materiale. Se riscaldato più lentamente si raffredda in una forma cristallina che conduce bene l'elettricità. Applicando una quantità di corrente molto minore, puoi misurare se la cella è conduttiva, permettendoti di determinare in quale stato si trova, leggendo 1 o 0. A causa del metodo di memorizzazione, Optane era non volatile, il che significa che non lo era perdere i dati memorizzati in caso di interruzione dell'alimentazione.

Per cosa è stato progettato Optane?

Gli SSD sono piuttosto veloci rispetto agli HDD. Tuttavia, sono lenti rispetto alla DRAM. Sfortunatamente, mentre la RAM è molto più veloce, è anche molto più costosa e richiede più spazio. Optane è stato commercializzato come livello di archiviazione del collegamento mancante, da qualche parte tra DRAM e NAND flash in termini di prestazioni. In realtà, però, i dati sulle prestazioni erano un po' più complessi di così.

Il concetto di design significava che Optane differiva sostanzialmente nella tecnologia da NAND flash e DRAM. Questa differenza ha aperto nuove opportunità di performance e ha suggerito la promessa di sviluppi futuri. DRAM e NAND flash hanno impiegato decenni per raggiungere i livelli prestazionali attuali. Optane è stato in grado di eguagliare o superare il flash NAND all'avanguardia per alcuni aspetti e aveva caratteristiche prestazionali che ricordano in qualche modo la RAM, se non ancora a quel livello. Il fatto che Optane avesse questo livello di prestazioni con così poco sviluppo ha suggerito grandi cose dopo alcuni decenni di ottimizzazione.

Intel ha rilasciato i prodotti Optane in due formati. Il primo erano gli SSD che utilizzavano la memoria Optane. Nei test di benchmark, gli SSD Optane hanno generalmente ottenuto risultati eccezionalmente competitivi. L'altro formato era come DIMM da inserire in uno slot RAM standard. Sulle piattaforme Intel supportate ( scheda madre, chipset e CPU ), questo DIMM può essere configurato come memoria di sistema principale spingendo la DRAM in modo che funga da cache L4.

Come architettura di memoria ad alte prestazioni e bassa latenza, Optane doveva fungere da livello di memoria intermedio tra DRAM e storage. I piani a lungo termine sperano di poter sostituire una o entrambe le tecnologie.

Vantaggi e svantaggi

Optane è stato generalmente in grado di tenere il passo con gli SSD top di gamma nelle aree in cui la larghezza di banda di picco delle connessioni PCIe li limitava maggiormente. In alcuni test, hanno sovraperformato il resto del mercato degli SSD. Le due statistiche chiave erano latenza di accesso e IOPS. Anche gli SSD Optane erano compatibili drop-in in quanto presentati al sistema come SSD standard.

Sfortunatamente, sebbene le capacità ad alte prestazioni di Optane gli permettessero di competere con gli SSD di fascia alta, era significativamente più costoso da produrre rispetto al flash NAND. Ciò ha lasciato due opzioni. Intel potrebbe vendere modelli con capacità competitiva a prezzi altissimi oa prezzi simili ma con capacità ridotta. Intel ha scelto di vendere modelli di capacità inferiore, almeno direttamente ai consumatori.

Rispetto alla RAM, Optane era più lento, ma non di molto. La sua latenza era due volte più alta, ma è comunque molto più veloce di quanto lo fosse il flash NAND. Il fattore vincente significativo rispetto alla RAM, tuttavia, è stato il prezzo. Per quanto Optane non potesse competere con NAND sul costo per unità di capacità, la DRAM non poteva competere con Optane.

Quindi, sebbene i moduli DIMM Optane utilizzati come memoria principale fossero più lenti della DRAM, offrivano capacità significativamente maggiori a prezzi molto più bassi. Per renderlo migliore, la maggior parte della perdita di prestazioni non verrebbe riconosciuta perché la DRAM fungerebbe da sostanziale livello di cache L4. Ciò ha reso Optane un'opzione desiderabile per le organizzazioni con casi d'uso che prevedono l'archiviazione di grandi set di dati in memoria.

Conclusione

Optane era un marchio Intel per la memoria 3D XPoint. Funzionava in modo completamente diverso da NAND e DRAM. Invece di immagazzinare una carica elettrica in una cella, ha utilizzato la memoria a cambiamento di fase. Questo cambia la resistenza elettrica della cella attraverso una fisica intelligente. Optane offriva prestazioni paragonabili agli SSD flash NAND di fascia alta. In alcune caratteristiche prestazionali, era più vicino alla RAM. Ciò ha permesso di venderlo sia come via di mezzo che come potenziale sostituto per entrambi.

Optane aveva molte promesse. Le prestazioni sono state subito elevate e la tecnologia era relativamente vicina all'inizio del processo di sviluppo, almeno rispetto a NAND e DRAM molto più mature. Sfortunatamente, per Intel e Micron, negli anni successivi alla sua introduzione, i prodotti di memoria 3D XPoint come Optane non hanno visto l'accettazione del mercato su larga scala. Ciò era probabilmente dovuto principalmente al costo elevato. Lo sviluppo continuo è stato relativamente lento.

Non ci sono state scoperte significative per ridurre significativamente il costo o per distinguersi abbastanza da DRAM e NAND flash da valere l'alto prezzo richiesto per il consumatore medio. Con la chiusura delle divisioni prodotto, la tecnologia è sostanzialmente morta. È probabile che i prodotti esistenti continueranno a essere venduti fino a esaurimento scorte, quindi se uno soddisfa le tue esigenze, prendilo finché puoi.