Hvad er Optane?

Optane er Intels varemærkenavn for et hukommelsesprodukt kaldet 3D XPoint ( udtales "cross point", ikke "ex point" ). 3D XPoint-baseret hukommelse blev også solgt af Micron under mærkenavnet QuantX. Begge virksomheder udviklede i fællesskab 3D XPoint-hukommelsesteknologien. 3D XPoint blev annonceret i 2015 og nåede markedet i 2017. I 2021 og 2022 lukkede Micron og Intel dog deres respektive divisioner, der arbejdede på teknologien og relaterede produkter, hvilket effektivt dræbte konceptet.

Hvad adskilte Optane?

Optane var et spændende hukommelseskoncept, fordi det gik væk fra traditionelle hukommelseslagringsmetoder. Optane lagrede ikke databits som en elektrisk ladning eller mangel på samme. Optanes egentlige opbevaringsmetode er lidt uklar. Intels marketinginformation adskiller sig fra observationer fra tredjeparter med elektronmikroskoper og andet højteknologisk udstyr, der er nødvendigt for at se på hukommelsescellens struktur. Det fungerer efter principperne for PCM eller ReRAM.

PCM står for Phase Change Memory, mens ReRAM står for Resistive RAM. Fysikken bag begge er lidt forskellig, men det overordnede koncept er det samme. Hvis du giver en stor mængde strøm i en kort periode, kan du hurtigt opvarme og afkøle lagermaterialet. Dette får fine strukturer i materialet til at bryde ned, hvilket øger dets modstand.

Ved at give et lavere strømniveau over en lidt længere periode, kan du forårsage en anden ændring i materialet. Når den opvarmes langsommere, afkøles den i en krystallinsk form, som leder elektricitet godt. Ved at anvende en meget mindre mængde strøm kan du måle, om cellen er ledende, så du kan bestemme, hvilken tilstand den er i, ved at aflæse et 1 eller 0. På grund af lagringsmetoden var Optane ikke-flygtig, hvilket betyder, at den ikke gjorde det. miste lagrede data, når strømmen afbrydes.

Hvad var Optane designet til?

SSD'er er ret hurtige sammenlignet med HDD'er. Alligevel er de langsomme sammenlignet med DRAM. Selvom RAM er meget hurtigere, er det desværre også meget dyrere og kræver mere plads. Optane blev markedsført som et missing link storage tier, et sted mellem DRAM og NAND flash i ydeevne. I virkeligheden var præstationstallene dog lidt mere komplekse end som så.

Designkonceptet betød, at Optane adskilte sig fundamentalt i teknologi fra NAND-flash og DRAM. Denne forskel åbnede op for nye muligheder for ydeevne og antydede løfter for fremtidig udvikling. DRAM og NAND flash har taget årtier at nå deres nuværende præstationsniveauer. Optane var i stand til at matche eller overgå banebrydende NAND-flash i nogle henseender og havde ydeevneegenskaber, der minder lidt om RAM, hvis ikke helt på det niveau endnu. Det faktum, at Optane havde dette niveau af ydeevne med så lidt udvikling, antydede store ting for det efter et par årtiers optimering.

Intel udgav Optane-produkter i to formater. Den første var SSD'er, der brugte Optane-hukommelse. I benchmark-tests klarede Optane SSD'er sig generelt exceptionelt konkurrencedygtigt. Det andet format var som en DIMM til at gå i en standard RAM slot. På understøttede Intel-platforme ( bundkort, chipset og CPU ) kan denne DIMM konfigureres som hovedsystemhukommelsen, mens DRAM'en skubbes til at fungere som en L4-cache.

Som en højtydende hukommelsesarkitektur med lav latens var Optane beregnet til at fungere som et mellemliggende hukommelsesniveau mellem DRAM og lager. Langsigtede planer håber at kunne erstatte en eller begge teknologier.

Fordele og ulemper

Optane var generelt i stand til at holde trit med top-of-the-line SSD'er i områder, hvor spidsbåndbredden af ​​PCIe-forbindelser for det meste begrænsede dem. I nogle test klarede de sig bedre end resten af ​​SSD-markedet. De to nøglestatistikker var adgangsforsinkelse og IOPS. Optane SSD'er var også drop-in-kompatible, da de præsenterede for systemet som standard SSD'er.

Desværre, mens Optanes højtydende egenskaber lader det konkurrere med top-end SSD'er, var det væsentligt dyrere end NAND flash at producere. Dette efterlod to muligheder. Intel kunne sælge modeller med konkurrencedygtig kapacitet til skyhøje priser eller til lignende prisniveauer, men med reduceret kapacitet. Intel valgte at sælge modeller med lavere kapacitet, i det mindste direkte til forbrugerne.

Sammenlignet med RAM var Optane langsommere, men ikke med en betydelig mængde. Dens latenstid var dobbelt så høj, men det er stadig meget hurtigere end NAND-flash var. Den væsentlige vinderfaktor i forhold til RAM var imidlertid prisen. Så meget som Optane ikke kunne konkurrere med NAND på pris pr. kapacitetsenhed, kunne DRAM ikke konkurrere med Optane.

Så mens Optane DIMM-modulerne, der blev brugt som hovedhukommelse, var langsommere end DRAM, tilbød de betydeligt større kapaciteter til meget lavere prisniveauer. For at gøre det bedre, ville det meste af ydeevnetabet ikke blive genkendt, fordi DRAM'en ville fungere som et væsentligt L4-cache-lag. Dette gjorde Optane til en ønskværdig mulighed for organisationer med use cases, der involverer lagring af store datasæt i hukommelsen.

Konklusion

Optane var et Intel-varenavn for 3D XPoint-hukommelse. Det fungerede helt anderledes end NAND og DRAM. I stedet for at gemme en elektrisk ladning i en celle, brugte den Phase Change Memory. Dette ændrer cellens elektriske modstand gennem smart fysik. Optane tilbød ydeevne sammenlignelig med high-end NAND flash SSD'er. I nogle præstationskarakteristika var det tættere på RAM. Dette gjorde det muligt at sælge den som både en mellemting og en potentiel erstatning for begge.

Optane havde masser af løfter. Ydeevnen var høj med det samme, og teknologien var relativt tæt på starten af ​​udviklingsprocessen, i hvert fald sammenlignet med den meget mere modne NAND og DRAM. Desværre for Intel og Micron, i årene efter introduktionen, så 3D XPoint-hukommelsesprodukter som Optane ikke stor markedsaccept. Dette skyldtes sandsynligvis primært de høje omkostninger. Den fortsatte udvikling var relativt langsom.

Der var ingen væsentlige gennembrud for at reducere omkostningerne væsentligt eller skille sig ud nok fra DRAM og NAND flash til at være den høje udbudspris værd for den gennemsnitlige forbruger. Når produktdivisionerne er lukket ned, er teknologien stort set død. Eksisterende produkter vil sandsynligvis fortsætte med at blive solgt, så længe lager haves, så hvis en passer til dine behov, få den, mens du kan.