Intel представила свой первый коммерческий продукт, основанный на анонсированной в июле 2015 года технологии энергонезависимой памяти 3D Xpoint (произносится как "кросс-поинт"). Optane SSD DC P4800X представляет собой твердотельный накопитель емкостью 375 ГБ, реализованный в виде платы PCIe и в первую очередь предназначенный для дата-центров.
Пока в продажу поступила ограниченная партия новинки стоимостью 1520 долларов, но в Intel обещают нарастить производство и начать более широкие продажи инновационного диска во второй половине 2017-го. В ближайшие месяцы компания также обещает выпустить модель емкостью 750 ГБ, а также 375-гигабайтный диск, использующий разъем U.2. До конца года продукт появится также в виде 1,5-терабайтной PCIe-платы и модулей на 750 ГБ и 1,5 ТБ с интерфейсом U.2.
Напомним, разработанная совместно Intel и Micron технология 3D Xpoint позволяет создавать существенно более быстрые и долговечные модули энергонезависимой памяти, чем распространенная сегодня технология флеш-памяти NAND. Память "кросс-пойнт" многократно быстрее и долговечнее NAND, а также в 10 раз более емкая на единицу физического объема, чем "оперативка" DRAM. 3D Xpoint может выступать в качестве как оперативной памяти компьютера (хотя скорость доступа к данным примерно на порядок ниже DRAM), так и SSD-накопителя, т.к. данные не стираются после выключения устройства.
Скорости последовательного считывания и записи (2400 МБ/с и 2000 МБ/с) не являются рекордными — некоторые SSD-диски на памяти NAND обладают даже большей производстельностью. Однако для использования в системах, для которых критически важно сократить скорость доступа (кэширование, базы данных), диски Optane пока не имеют альтернативы.
Ключевым преимуществом накопителей на памяти 3D Xpoint является способность сохранять высокую скорость доступа при росте числа операций в очереди. Так, для 99,999 процентов операций чтения или записи задержка в 60 — 100 микросекунд при очереди в 1 операцию увеличивается лишь до 150 — 200 микросекунд при росте очереди до 16 операций. При сравнимой нагрузке основанные на NAND SSD Intel P3700 обеспечивают задержку до 2800 микросекунд для 99% операций. Кроме того, новый Optane SSD DC P4800X сохраняет такую же низкую задержку для операций чтения даже тогда, когда параллельно растет нагрузка на запись.
У накопителя на основе 3D Xpoint есть еще одно преимущество: способность индивидуально перезаписывать отдельный байты памяти. NAND-накопители для записи одной "страницы" памяти (512, 2048 или 4096 байтов) вынуждены перезаписывать весь блок, в которой эта страница входит (обычно емкостью 16, 128, 256 или 512 килобайт). В том числе поэтому память 3D Xpoint изнашивается гораздо медленнее, чем NAND — безопасным режимом эксплуатации для SSD Optane является режим, подразумевающий до 30 циклов перезаписи в сутки (не более 10 циклов у лучших NAND-решений).
Intel также разработала технологию Memory Drive, позволяющую использовать P4800X (в сочетании с соответствующим чипсетом и процессором линейки Xeon) в качестве оперативной памяти. Хотя пропускная способность и задержки у памяти 3D Xpoint заметно хуже, чем у DRAM, такая память в разы дешевле и сокращает энергозатраты. Кроме того, ее можно установить больше: 2-процессорыне системы на Xeon позволяют установку до 3 терабайт оперативной памяти DRAM — и до 24 ТБ дисками Optane, лимиты 4-процессорных систем: 12 ТБ и 48 ТБ, соответственно. В будущем году INtel планирует выпустить модули DIMM на основе памяти 3D Xpoint.