オプタンとは？

Optane は、3D XPoint ( 「エクスポイント」ではなく「クロスポイント」と発音する)と呼ばれるメモリ製品のインテルのブランド名です。3D XPoint ベースのメモリは、Micron から QuantX というブランド名で販売されていました。両社は共同で 3D XPoint メモリ技術を開発しました。3D XPoint は 2015 年に発表され、2017 年に市場に投入されました。しかし、2021 年と 2022 年に、Micron と Intel はテクノロジーと関連製品に取り組んでいるそれぞれの部門を閉鎖し、事実上、コンセプトを殺しました。

Optane の違いは何ですか?

Optane は、従来のメモリストレージ方法から脱却したため、エキサイティングなメモリコンセプトでした。Optane は、データビットを電荷として保存したり、電荷を欠いたりしませんでした。Optaneの実際の保管方法は少し不明です。Intel のマーケティング情報は、メモリセル構造を観察するために必要な電子顕微鏡やその他のハイテク機器を使用した第三者による観察とは異なります。PCM または ReRAM の原理で動作します。

PCM は Phase Change Memory の略で、ReRAM は Resistive RAM の略です。両者の背後にある物理学はわずかに異なりますが、全体的なコンセプトは同じです。短時間に大電流を流せば、蓄熱材を素早く加熱・冷却できます。これにより、材料の微細構造が破壊され、抵抗が増加します。

少し長い時間にわたって低レベルの電流を提供することで、材料に別の変化を引き起こすことができます。ゆっくりと加熱すると、電気をよく通す結晶形態で冷却されます。はるかに少量の電流を適用することで、セルが導電性であるかどうかを測定でき、1 または 0 を読み取ることでセルがどの状態にあるかを判断できます。電源が失われると、保存されたデータが失われます。

Optane は何のために設計されましたか?

SSD は HDD に比べてかなり高速です。それでも、DRAM に比べて遅いです。残念ながら、RAM ははるかに高速ですが、高価であり、より多くのスペースを必要とします。Optane は、DRAM と NAND フラッシュのパフォーマンスの中間に位置するミッシングリンクストレージ層として販売されていました。ただし、実際には、パフォーマンスの数値はそれよりも少し複雑でした。

設計コンセプトは、Optane が NAND フラッシュや DRAM とは技術的に根本的に異なることを意味していました。この違いにより、パフォーマンスの新しい機会が開かれ、将来の開発への期待が示唆されました。DRAM と NAND フラッシュは、現在のパフォーマンスレベルに到達するまでに数十年かかりました。Optaneは、いくつかの点で最先端のNANDフラッシュに匹敵するか、それを超えることができ、まだそのレベルではないにしても、RAMを幾分連想させるパフォーマンス特性を持っていました. Optane がわずかな開発でこのレベルのパフォーマンスを発揮したという事実は、数十年にわたる最適化の後、Optane が優れていることを示唆しています。

インテルは Optane 製品を 2 つの形式でリリースしました。1 つ目は、Optane メモリを使用した SSD です。ベンチマークテストでは、Optane SSD は通常、非常に競争力のあるパフォーマンスを発揮しました。もう 1 つの形式は、標準の RAM スロットに挿入する DIMM です。サポートされている Intel プラットフォーム (マザーボード、チップセット、および CPU ) では、この DIMM をメインシステムメモリとして構成し、DRAM をプッシュして L4 キャッシュとして機能させることができます。

高性能で低遅延のメモリアーキテクチャとして、Optane は DRAM とストレージの間の中間メモリレベルとして機能することを目的としていました。長期計画では、一方または両方のテクノロジーを置き換えることができることを望んでいます。

長所と短所

Optane は一般に、PCIe 接続のピーク帯域幅がほとんど制限されていた領域で、最上位の SSD と歩調を合わせることができました。一部のテストでは、SSD 市場の他の製品よりも優れていました。2 つの重要な統計は、アクセスレイテンシと IOPS でした。Optane SSD は、標準 SSD としてシステムに提示されるため、ドロップイン互換性もありました。

残念ながら、Optane の高性能機能により、トップエンドの SSD と競合することができましたが、NAND フラッシュよりも製造コストが大幅に高くなりました。これにより、2 つのオプションが残りました。インテルは競争力のあるモデルを非常に高い価格または同様の価格で販売できますが、容量は削減されます。インテルは、少なくとも消費者に直接、低容量モデルを販売することを選択しました。

RAM と比較すると、Optane は低速でしたが、それほど大きくはありませんでした。レイテンシは 2 倍になりましたが、NAND フラッシュよりもはるかに高速です。ただし、RAM に対する重要な勝因は価格でした。Optane が容量単位あたりのコストで NAND と競合できなかったのと同様に、DRAM は Optane と競合できませんでした。

そのため、メインメモリとして使用される Optane DIMM モジュールは DRAM よりも低速でしたが、はるかに低価格で非常に大きな容量を提供しました。それを改善するために、DRAM が実質的な L4 キャッシュ層として機能するため、パフォーマンスの損失のほとんどは認識されません。これにより、Optane は、大規模なデータセットをメモリに保存するユースケースを持つ組織にとって望ましい選択肢となりました。

結論

Optane は、3D XPoint メモリの Intel ブランド名です。NAND や DRAM とはまったく異なる動作をします。セルに電荷を蓄えるのではなく、相変化メモリを使用しました。これにより、巧妙な物理学によってセルの電気抵抗が変化します。Optane は、ハイエンドの NAND フラッシュ SSD に匹敵するパフォーマンスを提供しました。一部のパフォーマンス特性では、RAM に近いものでした。これにより、両方の中間点と潜在的な代替品の両方として販売することができました.

Optane には多くの可能性がありました。パフォーマンスはすぐに高くなり、技術は比較的開発プロセスの開始に近く、少なくともはるかに成熟したNANDおよびDRAMと比較して. 残念なことに、Intel と Micron にとって、Optane のような 3D XPoint メモリ製品は、導入後数年間、大規模な市場で受け入れられませんでした。これは、主にコストが高かったためと考えられます。継続的な開発は比較的遅かった。

コストを大幅に削減したり、DRAM や NAND フラッシュから際立って、平均的な消費者にとって高い提示価格に値するほどの大きなブレークスルーはありませんでした。製品部門が閉鎖されたため、技術は本質的に死んでいます。在庫がある限り、既存の製品は引き続き販売される可能性が高いため、ニーズに合ったものを入手できるうちに入手してください.