Intel 发布 Optane 固态硬盘

  • Chris Swan
  • 大愚若智

2017 年 4 月 12 日

话题:架构AI

Intel 近日以Optane品牌为名发布了3D XPoint非易失存储(NVM)设备。该款SSD固态硬盘的名称也许暗示着这是一种与众不同的耐久型存储设备,但其所用技术主要针对通常会使用 RAM 作为存储的应用程序。同时该设备也意味着内存和耐久存储之间旷日持久的权衡正式终结,因为 Optane 的独特卖点之一正是可以同时提供两种不同技术的最佳特性:DRAM的性能,以及 SSD 的耐久性。

实际上 Optane 并非首款商用的 3D XPoint。这一系列硬件尚未完全成熟,而能够充分利用该设备特性的软件生态也还不完善。Optane 的速度并不像 DRAM 那么快,因此用户依然需要在内存的性能和“磁盘”的耐久性之间进行一定的权衡。按照名称来看,这并非普通的 SSD,但目前其外型依然以 SSD 的形式封装,适用于数据中心的首发型号容量为 375GB,采用了 PCIe 扩展卡(AIC)的规格,同时很快还将发布一款U.2 SATA Express规格的变体。面向普通消费者的型号封装规格为M.2,分为 16GB 和 32GB 容量,其作用基本上类似于为 SSD 提供了一个更快的缓存,具体方式类似于以往很多人使用 SSD 作为机械硬盘缓存的做法。Intel 曾经探讨过将 3D XPoint 封装为DIMM的形式,借此取代 DRAM 内存模块,但这种规格并未出现在首发的Optane 路线图中。

Optane 的软件组件是实现所宣扬卖点的关键。消费者版本只能充当缓存,并需要具备 Intel 的 Rapid Storage Technology(RST)才能充分发挥 3D XPoint 的高性能优势,用于存储需要频繁访问的文件。将 Optane 用作缓存要求计算机使用第 7 代 Intel Core 处理器,并具备可受支持的 Intel 主板芯片组。数据中心版提供了一种名为 Intel Memory Drive Technology(MDT)的全新软件驱动,可将 Optane SSD 的存储容量加入 DRAM 池中。借此等同于为应用程序提供了一个更大容量的 RAM 池。但需要注意,由于该 RAM 池混合使用了 DRAM 和 SSD,因此不能算作耐久存储。目前该技术的实际效果更像是廉价(速度也更慢)的 RAM,主要解决了容量,而非耐久问题。

Optane 的实际效果到底如何,这个问题引起了一些争议。SemiAccurate 指责 Intel 为了向媒体和分析师抛出漂亮的性能参数而逾越了“一条无法被接受的底线”。Hacker News 上的讨论也意味着,人们对于该技术如何融入现有系统架构还有所困惑,因此对易失内存和耐久存储之间权衡的影响幅度还有待商榷。然而这些怀疑以及旷日持久的疑问主要侧重于目前可用的技术,随着时间的流逝和持续不断的投入,这项技术无疑可以进一步完善,而以后的软件也将能更好地发挥其作用。DRAM 与静态 RAM 的性能之间早在十几年前就遇到了类似的争议,但很快 DRAM 开始成为市场主流,进而将静态 RAM 逼退至片上缓存以及专用嵌入式应用程序等领域。

随着技术向着 NVM 方向跃进,Adrian Colyer曾在 QCon London 2016 主题演讲“Unevenly Distributed”中讨论过有关应用程序和系统架构可能面临的潜在影响等问题。相比 DRAM 来说,速度足够快的耐久存储首先将弱化内存和磁盘的界限,最终会让不同的选择变的毫无意义。但这也会在概念和设计等方面产生很多其他问题,例如无状态还是有状态,因此随着技术的继续完善,这种新硬件也许可以淘汰掉目前软件设计领域很多处于支配地位的基本原则。

阅读英文原文Intel Launch Optane SSD

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