¿Qué es la Tecnología Optane de Intel?

La tecnología Optane de Intel ha sido aclamada por muchos como un «disruptor de la Ley de Moore» tan pronto como se lanzó. Hoy, con la enorme brecha entre el rendimiento del disco duro y la memoria. La aparición de la tecnología Optane ha traído no solo una gran mejora en el rendimiento del almacenamiento y el rendimiento de la PC.

Pero también aporta una gran promoción del proceso actual de big data. ¿Es la tecnología Optane realmente tan asombrosa? ¿Cómo logra grandes aceleraciones? A continuación, veremos un resumen general que descifrara la tecnología Optane para todos.

Análisis de principios de la tecnología Intel Optane

La tecnología Optane es una tecnología de almacenamiento de alta velocidad lanzada por Intel, que se compone de medios de memoria 3D XPoint; controladores de memoria y almacenamiento de Intel, IP de Internet de Intel y software de Intel.

Entre ellos, los medios de memoria 3D XPoint son la piedra angular de la tecnología Optane. 3D XPoint es una tecnología de almacenamiento no volátil de alta velocidad lanzada conjuntamente por Intel y Micron Technology. Con una capacidad similar de NAND y un rendimiento de memoria similar (DRAM).

Desde la perspectiva de la estructura media, 3D XPoint utiliza una estructura de matriz cruzada tridimensional. El almacenamiento de medios está compuesto por una unidad de memoria, un selector y un bus de lectura-escritura. La unidad de memoria y el selector están ubicados entre las líneas de palabras y las líneas de bits que se superponen.

Este tipo de estructura es mucho más simple que la complicada estructura de condensadores y transistores en NAND; por lo que una sola celda de memoria ocupa un espacio más pequeño. 3D XPoint también utiliza tecnología de apilamiento tridimensional para aumentar verticalmente el número de capas de almacenamiento por unidad de área para aumentar aún más la densidad de almacenamiento.

Gracias a esta estructura, la densidad de almacenamiento de 3D XPoint es 10 veces mayor que la de la memoria. El 3D XPoint adopta un principio de almacenamiento completamente nuevo. La celda de memoria es un material de resistencia especial. Su característica especial es que después de aplicar un voltaje diferente, la forma del material cambiará.

Cambiando así el valor de resistencia, incluso si es un voltaje desaparecer, su valor de resistencia todavía existe. En otras palabras, 3D XPoint puede distinguir entre 0 y 1 cambiando el voltaje. Entonces podemos ver que en 3D XPoint, la unidad de acceso básica es bit. Los datos se almacenan en la unidad de memoria en forma de bits, y una unidad de memoria puede almacenar 1 bit de datos.

En términos de eficiencia de acceso a datos, 3D XPoint es más alto que NAND. Lo que es más digno de mención es que el material de la celda de memoria en sí no se deteriorará debido a cambios repetidos en la forma. Por lo que 3D XPoint también es más ventajoso que NAND en términos de vida útil.

Gracias a la estructura de matriz cruzada tridimensional mencionada anteriormente; el rendimiento de 3D XPoint en términos de velocidad, vida útil y capacidad es bastante bueno. Específicamente, según datos oficiales, la velocidad y vida útil de 3D XPoint es 1000 veces mayor que la de la memoria flash NAND.

En términos de latencia, 3D XPoint es una milésima parte de la memoria flash NAND y 10 veces mayor que la de la memoria (DRAM); por términos de almacenamiento densidad arriba, 3D XPoint es 10 veces la memoria. En términos de precio, el precio de 3D XPoint está entre la memoria y NAND, que es solo la mitad del de la memoria.

Sabemos que, ya sea un disco duro mecánico o un disco de estado sólido; existe una brecha muy grande en la velocidad en comparación con la memoria. Que también se ha convertido en un cuello de botella importante que afecta la experiencia del usuario (especialmente los usuarios empresariales).

La aparición de la tecnología 3D XPoint e Intel Optane equivale a crear un nuevo nivel entre el disco duro y la memoria. Lo que cierra en gran medida la brecha de rendimiento entre los dos. Independientemente del costo, 3D XPoint es un excelente sustituto de la memoria actual; con una velocidad más rápida, una vida útil más larga y una mayor capacidad.

Es una muy buena opción para el almacenamiento de datos empresariales. Para el mercado de consumo, 3D XPoint es más adecuado como acelerador entre la memoria y los discos duros para mejorar el rendimiento general de la PC.

Productos de tecnología Intel Optane

Puede verse en la línea de productos actual que Intel ha lanzado soluciones de almacenamiento con tecnología Optane. Que se encuentran con los usuarios en diferentes escenarios de dos líneas paralelas en los mercados empresarial y de consumo.

En el mercado empresarial, Intel ha lanzado un sistema de almacenamiento de nivel empresarial llamado Optance SSD, principalmente para empresas de big data. En la actualidad, la serie DC P4800X de discos de estado sólido Optane que han estado en el mercado tienen dos formas de U.2 y HHHL.

Adoptan la interfaz PCIe NVMe 3.0-4 y tienen una capacidad máxima de 750GB. En términos de rendimiento, la velocidad de lectura y escritura aleatoria de 4K de DC P4800X es tan alta como 550,000 y 500,000 IOPS. El retraso es de 60-200 microsegundos y el volumen de escritura de por vida es tan alto como 12.3PB.

En el mercado de consumo, Intel lanzó Optance Memory para aumentar la velocidad de los discos duros y lograr una combinación de alta velocidad de almacenamiento y alta capacidad. Al igual que el SSD M.2 ordinario, la memoria Optane utiliza una interfaz SSD M.2; conectada a la ranura M.2 de la placa base para su uso.

Con un proceso de fabricación de 20 nanómetros y admite canales PCIe 3.0 * 2. En términos de rendimiento, la versión de 16 GB tiene una lectura continua máxima de 900 MB/s y una escritura continua máxima de 145 MB/s; la lectura aleatoria de 4K es de 190.000 IOPS y la escritura aleatoria de 4K es de 35.000 IOPS.

La versión de 32 GB tiene una velocidad de lectura continua de 1200 MBps y una escritura continua máxima de 280 MB / s; la lectura aleatoria de 4K es de 300.000 IOPS y la escritura aleatoria de 4K es de 70.000 IOPS.

Aplicación de la tecnología Optane de Intel

En términos de aplicaciones empresariales, Intel ha cooperado con muchos fabricantes conocidos como Alibaba, Huawei y New H3C. Con el objetivo de mejorar el desempeño de las empresas en computación, comunicaciones y análisis de alto rendimiento mediante el uso de la tecnología Intel Optane.

El innovador medio 3D XPoint es mejor que NAND. Proporciona menor latencia de E / S y mayor estabilidad de QoS de E / S. En términos de QoS general de la base de datos, el rendimiento mejora en un 76% en el indicador de latencia del 95%.

En la reunión, Intel también declaró que el Optane SSD DC P4800X para usuarios empresariales almacena en caché, almacena y expande la memoria de manera efectiva. IOPS rompe el cuello de botella, con un aumento promedio de rendimiento de 5-8 veces, durabilidad aumentada en 2.8 veces y servicio calidad 60 veces mayor que antes. Y el retraso se reduce en 40 veces.

El rendimiento real de la memoria Optane para usuarios generales también es bastante objetivo. Cuando se utiliza con un disco duro mecánico de gran capacidad, la memoria Optane puede mejorar significativamente la velocidad de inicio, operación y carga del sistema, aplicaciones, archivos, etc. cargados en el disco duro mecánico.

El efecto es equivalente a la combinación popular actual de Disco del sistema SSD + almacén de datos HDD. Si se usa junto con un procesador Core de octava generación; la memoria Optane puede aumentar la velocidad de carga de juegos y medios en 4.7 veces y 1.7 veces respectivamente. Esto lo hace liberando aún más la utilización de la CPU y logrando una representación 3D más rápida, análisis de imágenes, carga de juegos, etc. Acelere las operaciones.

Sobre la base del excelente rendimiento anterior y la consideración integral del precio, la memoria Optane es de hecho una solución de aceleración de almacenamiento más económica y factible. La combinación de memoria Optane y disco duro mecánico ha resuelto la contradicción de muchos usuarios comunes de que «alta velocidad y gran capacidad no pueden tener ambas».

En general, la tecnología Intel Optane es otra innovación en la industria del almacenamiento. A través de una estructura de producto innovadora, se crea un medio 3D XPoint con mayor rendimiento, mayor capacidad y mayor durabilidad.

La tecnología de software exclusiva de Intel se integra para formar una solución de almacenamiento de alta velocidad más eficiente y económica para lograr un mayor rendimiento de la PC. Ya sea para usuarios empresariales o consumidores finales, la tecnología Optane es su fuerte soporte para el almacenamiento de datos.