Co to jest Optan?

Optane to nazwa marki Intel dla produktu pamięci o nazwie 3D XPoint ( wymawiane jako „cross point”, a nie „ex point” ). Pamięć oparta na 3D XPoint była również sprzedawana przez firmę Micron pod marką QuantX. Obie firmy wspólnie opracowały technologię pamięci 3D XPoint. 3D XPoint został ogłoszony w 2015 roku i wszedł na rynek w 2017 roku. Jednak w 2021 i 2022 roku Micron i Intel zamknęły swoje działy pracujące nad technologią i powiązanymi produktami, skutecznie zabijając koncepcję.

Co wyróżnia Optane?

Optane była ekscytującą koncepcją pamięci, ponieważ odeszła od tradycyjnych metod przechowywania pamięci. Optane nie przechowywał bitów danych jako ładunku elektrycznego lub jego braku. Rzeczywista metoda przechowywania Optane jest trochę niejasna. Informacje marketingowe Intela różnią się od obserwacji stron trzecich z mikroskopami elektronowymi i innym zaawansowanym technologicznie sprzętem potrzebnym do przyjrzenia się strukturze komórek pamięci. Działa na zasadach PCM lub ReRAM.

PCM to skrót od Phase Change Memory, a ReRAM to Resistive RAM. Fizyka obu gier jest nieco inna, ale ogólna koncepcja jest taka sama. Jeśli dostarczysz dużą ilość prądu przez krótki czas, możesz szybko ogrzać i schłodzić materiał do przechowywania. Powoduje to rozbicie drobnych struktur materiału, zwiększając jego odporność.

Dostarczając niższy poziom prądu przez nieco dłuższy okres czasu, można spowodować inną zmianę w materiale. Wolniej ogrzewany stygnie do postaci krystalicznej, która dobrze przewodzi prąd. Stosując znacznie mniejszą ilość prądu, możesz zmierzyć, czy ogniwo przewodzi, co pozwala określić, w jakim jest stanie, odczytując 1 lub 0. Ze względu na metodę przechowywania Optane był nieulotny, co oznacza, że ​​nie utracić zapisane dane w przypadku utraty zasilania.

Do czego został zaprojektowany Optane?

Dyski SSD są dość szybkie w porównaniu do dysków HDD. Mimo to są wolne w porównaniu z pamięcią DRAM. Niestety, chociaż pamięć RAM jest dużo szybsza, jest też dużo droższa i wymaga więcej miejsca. Optane był sprzedawany jako warstwa pamięci masowej z brakującym ogniwem, gdzieś pomiędzy pamięcią DRAM a pamięcią flash NAND pod względem wydajności. W rzeczywistości jednak dane dotyczące wydajności były nieco bardziej złożone.

Koncepcja projektowa oznaczała, że ​​Optane zasadniczo różni się technologią od NAND flash i DRAM. Ta różnica otworzyła nowe możliwości w zakresie wydajności i zasugerowała obietnicę przyszłego rozwoju. DRAM i NAND flash potrzebowały dziesięcioleci, aby osiągnąć swój obecny poziom wydajności. Optane był w stanie dorównać lub przewyższyć najnowocześniejszą pamięć flash NAND pod pewnymi względami i miał charakterystykę wydajności nieco przypominającą pamięć RAM, jeśli jeszcze nie na tym poziomie. Fakt, że Optane miał taki poziom wydajności przy tak niewielkim rozwoju, sugerował wspaniałe rzeczy po kilku dekadach optymalizacji.

Intel wypuścił produkty Optane w dwóch formatach. Pierwszym z nich były dyski SSD wykorzystujące pamięć Optane. W testach porównawczych dyski SSD Optane generalnie działały wyjątkowo konkurencyjnie. Innym formatem był moduł DIMM, który można było umieścić w standardowym gnieździe pamięci RAM. Na obsługiwanych platformach firmy Intel ( płyta główna, chipset i procesor ) ten moduł DIMM można skonfigurować jako główną pamięć systemową, jednocześnie zmuszając pamięć DRAM do działania jako pamięć podręczna L4.

Jako wysokowydajna architektura pamięci o małych opóźnieniach Optane miała działać jako pośredni poziom pamięci między pamięcią DRAM a pamięcią masową. Plany długoterminowe mają nadzieję na zastąpienie jednej lub obu technologii.

Zalety i wady

Optane generalnie był w stanie dotrzymać kroku najlepszym dyskom SSD w obszarach, w których szczytowa przepustowość połączeń PCIe w większości je ograniczała. W niektórych testach osiągnęły lepsze wyniki niż reszta rynku dysków SSD. Dwie kluczowe statystyki to opóźnienie dostępu i IOPS. Dyski SSD Optane były również kompatybilne ze standardowymi dyskami SSD, ponieważ prezentowały się w systemie.

Niestety, podczas gdy możliwości Optane o wysokiej wydajności pozwalają mu konkurować z najwyższej klasy dyskami SSD, jego produkcja była znacznie droższa niż pamięć flash NAND. To pozostawiło dwie opcje. Intel mógłby sprzedawać modele o konkurencyjnej pojemności po niebotycznych cenach lub w podobnych przedziałach cenowych, ale o ograniczonej pojemności. Intel zdecydował się sprzedawać modele o mniejszej pojemności, przynajmniej bezpośrednio konsumentom.

W porównaniu z pamięcią RAM Optane był wolniejszy, ale nie o znaczną ilość. Jego opóźnienie było dwukrotnie większe, ale nadal jest to znacznie szybsze niż w przypadku pamięci flash NAND. Jednak znaczącym czynnikiem wygrywającym w porównaniu z pamięcią RAM była cena. O ile Optane nie mógł konkurować z NAND kosztem jednostki pojemności, DRAM nie mógł konkurować z Optane.

Tak więc, chociaż moduły Optane DIMM używane jako pamięć główna były wolniejsze niż DRAM, oferowały znacznie większe pojemności w znacznie niższych przedziałach cenowych. Aby było lepiej, większość strat wydajności nie zostałaby rozpoznana, ponieważ pamięć DRAM działałaby jako znaczna warstwa pamięci podręcznej L4. To sprawiło, że Optane stał się pożądaną opcją dla organizacji z przypadkami użycia obejmującymi przechowywanie dużych zbiorów danych w pamięci.

Wniosek

Optane była marką Intela dla pamięci 3D XPoint. Działał zupełnie inaczej niż NAND i DRAM. Zamiast przechowywać ładunek elektryczny w komórce, wykorzystywał pamięć zmiany fazy. Zmienia to opór elektryczny komórki dzięki sprytnej fizyce. Optane oferował wydajność porównywalną z wysokiej klasy dyskami SSD NAND flash. W niektórych cechach wydajności był bliższy pamięci RAM. Pozwoliło to sprzedawać go zarówno jako środek pośredni, jak i potencjalny zamiennik obu.

Optane miał wiele obietnic. Wydajność od razu była wysoka, a technologia znajdowała się stosunkowo blisko początku procesu rozwoju, przynajmniej w porównaniu ze znacznie bardziej dojrzałymi NAND i DRAM. Niestety, w przypadku Intela i Microna, w latach po ich wprowadzeniu, produkty pamięci 3D XPoint, takie jak Optane, nie spotkały się z akceptacją rynkową na dużą skalę. Prawdopodobnie wynikało to przede wszystkim z wysokich kosztów. Dalszy rozwój był stosunkowo powolny.

Nie było znaczących przełomów, które znacznie obniżyłyby koszty lub wystarczająco wyróżniły się na tle pamięci DRAM i NAND flash, aby były warte wysokiej ceny wywoławczej dla przeciętnego konsumenta. Po zamknięciu działów produktów technologia jest zasadniczo martwa. Istniejące produkty prawdopodobnie będą nadal sprzedawane do wyczerpania zapasów, więc jeśli jeden odpowiada Twoim potrzebom, kup go, póki możesz.