O que é Optano?

Optane é a marca da Intel para um produto de memória chamado 3D XPoint ( pronuncia-se “cross point”, não “ex point” ). A memória baseada em 3D XPoint também foi vendida pela Micron sob a marca QuantX. Ambas as empresas desenvolveram em conjunto a tecnologia de memória 3D XPoint. O 3D XPoint foi anunciado em 2015 e chegou ao mercado em 2017. Em 2021 e 2022, no entanto, a Micron e a Intel fecharam suas respectivas divisões trabalhando na tecnologia e produtos relacionados, efetivamente matando o conceito.

O que diferencia a Optane?

Optane foi um conceito de memória empolgante porque se afastou dos métodos tradicionais de armazenamento de memória. Optane não armazenou bits de dados como uma carga elétrica ou a falta dela. O método de armazenamento real da Optane é um pouco obscuro. As informações de marketing da Intel diferem das observações de terceiros com microscópios eletrônicos e outros equipamentos de alta tecnologia necessários para examinar a estrutura da célula de memória. Ele opera sob os princípios de PCM ou ReRAM.

PCM significa Phase Change Memory, enquanto ReRAM significa Resistive RAM. A física por trás de ambos é ligeiramente diferente, mas o conceito geral é o mesmo. Se você fornecer uma grande quantidade de corrente por um curto período de tempo, poderá aquecer e resfriar rapidamente o material de armazenamento. Isso faz com que as estruturas finas do material se quebrem, aumentando sua resistência.

Ao fornecer um nível mais baixo de corrente por um período de tempo um pouco mais longo, você pode causar uma mudança diferente no material. Quando aquecido mais lentamente, ele esfria em uma forma cristalina que conduz bem a eletricidade. Ao aplicar uma quantidade muito menor de corrente, você pode medir se a célula é condutora, permitindo determinar em que estado ela está, lendo 1 ou 0. Por causa do método de armazenamento, Optane era não volátil, o que significa que não perder dados armazenados quando a energia é perdida.

Para que foi projetado o Optane?

Os SSDs são muito rápidos em comparação com os HDDs. Ainda assim, eles são lentos em comparação com a DRAM. Infelizmente, embora a RAM seja muito mais rápida, também é muito mais cara e requer mais espaço. Optane foi comercializado como um nível de armazenamento de link perdido, em algum lugar entre DRAM e flash NAND em desempenho. Na realidade, porém, os números de desempenho eram um pouco mais complexos do que isso.

O conceito de design significava que o Optane diferia fundamentalmente em tecnologia do NAND flash e DRAM. Essa diferença abriu novas oportunidades de desempenho e sugeriu promessas para desenvolvimentos futuros. DRAM e flash NAND levaram décadas para atingir seus níveis de desempenho atuais. O Optane foi capaz de igualar ou exceder o flash NAND de ponta em alguns aspectos e tinha características de desempenho que lembram um pouco a RAM, embora ainda não esteja nesse nível. O fato de Optane ter esse nível de desempenho com tão pouco desenvolvimento sugeria grandes coisas para ele após algumas décadas de otimização.

A Intel lançou produtos Optane em dois formatos. O primeiro foram SSDs usando memória Optane. Em testes de benchmark, os SSDs Optane geralmente tiveram um desempenho excepcionalmente competitivo. O outro formato era como um DIMM para ir em um slot de RAM padrão. Em plataformas Intel suportadas ( placa-mãe, chipset e CPU ), este DIMM pode ser configurado como a memória principal do sistema enquanto pressiona a DRAM para atuar como um cache L4.

Como uma arquitetura de memória de alto desempenho e baixa latência, o Optane foi projetado para atuar como um nível de memória intermediário entre a DRAM e o armazenamento. Os planos de longo prazo esperam ser capazes de substituir uma ou ambas as tecnologias.

Vantagens e desvantagens

A Optane geralmente era capaz de acompanhar os SSDs top de linha em áreas onde o pico de largura de banda das conexões PCIe os limitava. Em alguns testes, eles superaram o restante do mercado de SSD. As duas principais estatísticas foram a latência de acesso e o IOPS. Os SSDs Optane também eram compatíveis com drop-in, pois eram apresentados ao sistema como SSDs padrão.

Infelizmente, embora os recursos de alto desempenho do Optane o permitissem competir com SSDs de ponta, era significativamente mais caro do que o flash NAND para produzir. Isso deixou duas opções. A Intel poderia vender modelos com capacidade competitiva a preços altíssimos ou a preços semelhantes, mas com capacidade reduzida. A Intel optou por vender modelos de menor capacidade, pelo menos diretamente aos consumidores.

Comparado à RAM, o Optane era mais lento, mas não muito. Sua latência era duas vezes maior, mas ainda muito mais rápida do que o flash NAND. O fator vencedor significativo sobre a RAM, no entanto, foi o preço. Por mais que a Optane não pudesse competir com a NAND no custo por unidade de capacidade, a DRAM não poderia competir com a Optane.

Portanto, embora os módulos Optane DIMM usados ​​como memória principal fossem mais lentos que a DRAM, eles ofereciam capacidades significativamente maiores a preços muito mais baixos. Para torná-lo melhor, a maior parte da perda de desempenho não seria reconhecida porque a DRAM atuaria como uma camada de cache L4 substancial. Isso tornou o Optane uma opção desejável para organizações com casos de uso que envolvem o armazenamento de grandes conjuntos de dados na memória.

Conclusão

Optane era uma marca da Intel para memória 3D XPoint. Ele operava de forma totalmente diferente de NAND e DRAM. Em vez de armazenar uma carga elétrica em uma célula, ele usou memória de mudança de fase. Isso altera a resistência elétrica da célula por meio de física inteligente. O Optane ofereceu desempenho comparável aos SSDs flash NAND de ponta. Em algumas características de desempenho, estava mais próximo da RAM. Isso permitiu que ele fosse vendido como um meio-termo e um substituto potencial para ambos.

Optane tinha muitas promessas. O desempenho foi alto imediatamente e a tecnologia estava relativamente próxima do início do processo de desenvolvimento, pelo menos em comparação com NAND e DRAM muito mais maduros. Infelizmente, para a Intel e a Micron, nos anos após seu lançamento, os produtos de memória 3D XPoint, como Optane, não tiveram aceitação de mercado em larga escala. Isso provavelmente ocorreu principalmente devido ao alto custo. O desenvolvimento contínuo foi relativamente lento.

Não houve avanços significativos para reduzir significativamente o custo ou se destacar o suficiente do flash DRAM e NAND para valer o alto preço pedido pelo consumidor médio. Com as divisões de produtos fechadas, a tecnologia está essencialmente morta. Os produtos existentes provavelmente continuarão a ser vendidos enquanto durarem os estoques, portanto, se um atender às suas necessidades, compre-o enquanto puder.