Hva er Optane?

Optane er Intels merkenavn for et minneprodukt kalt 3D XPoint ( uttales "krysspunkt", ikke "ekspunkt" ). 3D XPoint-basert minne ble også solgt av Micron under merkenavnet QuantX. Begge selskapene utviklet i fellesskap 3D XPoint-minneteknologien. 3D XPoint ble kunngjort i 2015 og nådde markedet i 2017. I 2021 og 2022 stengte imidlertid Micron og Intel sine respektive avdelinger som jobbet med teknologien og relaterte produkter, og tok i bruk konseptet.

Hva skiller Optane?

Optane var et spennende minnekonsept fordi det gikk bort fra tradisjonelle minnelagringsmetoder. Optane lagret ikke databiter som en elektrisk ladning, eller mangel på sådan. Optanes faktiske lagringsmetode er litt uklar. Intels markedsføringsinformasjon skiller seg fra observasjoner fra tredjeparter med elektronmikroskoper og annet høyteknologisk utstyr som trengs for å se på minnecellestrukturen. Den fungerer under prinsippene for PCM eller ReRAM.

PCM står for Phase Change Memory, mens ReRAM står for Resistive RAM. Fysikken bak begge er litt forskjellig, men det generelle konseptet er det samme. Hvis du gir en stor mengde strøm i en kort periode, kan du raskt varme og avkjøle lagringsmaterialet. Dette fører til at fine strukturer i materialet brytes ned, og øker motstanden.

Ved å gi et lavere strømnivå over en litt lengre tidsperiode, kan du forårsake en annen endring i materialet. Ved langsommere oppvarming avkjøles den i en krystallinsk form som leder elektrisitet godt. Ved å bruke en mye mindre strømmengde kan du måle om cellen er ledende, slik at du kan bestemme hvilken tilstand den er i, lese en 1 eller 0. På grunn av lagringsmetoden var Optane ikke-flyktig, noe som betyr at den ikke gjorde det. mister lagrede data når strømmen går.

Hva ble Optane designet for?

SSD-er er ganske raske sammenlignet med HDD-er. Likevel er de trege sammenlignet med DRAM. Dessverre, mens RAM er mye raskere, er det også mye dyrere og krever mer plass. Optane ble markedsført som et lagringsnivå med manglende koblinger, et sted mellom DRAM og NAND flash i ytelse. I virkeligheten var ytelsestallene imidlertid litt mer komplekse enn som så.

Designkonseptet betydde at Optane var fundamentalt forskjellig i teknologi fra NAND-blits og DRAM. Denne forskjellen åpnet for nye muligheter for ytelse og antydet løfter for fremtidig utvikling. DRAM og NAND flash har tatt flere tiår å nå sine nåværende ytelsesnivåer. Optane var i stand til å matche eller overgå banebrytende NAND-blits i noen henseender og hadde ytelsesegenskaper som minner litt om RAM, om ikke helt på det nivået ennå. Det faktum at Optane hadde dette ytelsesnivået med så lite utvikling antydet store ting for det etter noen tiår med optimalisering.

Intel ga ut Optane-produkter i to formater. Den første var SSD-er som brukte Optane-minne. I benchmark-tester presterte Optane SSD-er generelt eksepsjonelt konkurransedyktig. Det andre formatet var som en DIMM for å gå i et standard RAM-spor. På støttede Intel-plattformer ( hovedkort, brikkesett og CPU ) kan denne DIMM-modulen konfigureres som hovedsystemminnet mens den skyver DRAM-en til å fungere som en L4-cache.

Som en minnearkitektur med høy ytelse og lav latens, var Optane ment å fungere som et mellomliggende minnenivå mellom DRAM og lagring. Langsiktige planer håper å kunne erstatte en eller begge teknologiene.

Fordeler og ulemper

Optane var generelt i stand til å holde tritt med de beste SSD-ene i områder der toppbåndbredden til PCIe-tilkoblinger stort sett begrenset dem. I noen tester utkonkurrerte de resten av SSD-markedet. De to nøkkelstatistikkene var tilgangsforsinkelse og IOPS. Optane SSD-er var også drop-in-kompatible da de presenterte for systemet som standard SSD-er.

Dessverre, mens Optanes høyytelsesegenskaper lar den konkurrere med topp-end SSD-er, var den betydelig dyrere enn NAND-blits å produsere. Dette etterlot to alternativer. Intel kunne selge modeller med konkurransedyktig kapasitet til skyhøye priser eller til lignende prispunkter, men med redusert kapasitet. Intel valgte å selge modeller med lavere kapasitet, i det minste direkte til forbrukere.

Sammenlignet med RAM, var Optane tregere, men ikke med en betydelig mengde. Latenstiden var dobbelt så høy, men det er fortsatt mye raskere enn NAND-blitsen var. Den betydelige vinnerfaktoren over RAM var imidlertid prisen. Så mye som Optane ikke kunne konkurrere med NAND på kostnad per kapasitetsenhet, kunne ikke DRAM konkurrere med Optane.

Så mens Optane DIMM-modulene som ble brukt som hovedminne var tregere enn DRAM, tilbød de betydelig større kapasitet til mye lavere prispunkter. For å gjøre det bedre, ville det meste av ytelsestapet ikke bli gjenkjent fordi DRAM ville fungere som et betydelig L4-cachelag. Dette gjorde Optane til et ønskelig alternativ for organisasjoner med brukstilfeller som involverer lagring av store datasett i minnet.

Konklusjon

Optane var et Intel-merkenavn for 3D XPoint-minne. Den fungerte helt annerledes enn NAND og DRAM. I stedet for å lagre en elektrisk ladning i en celle, brukte den Phase Change Memory. Dette endrer den elektriske motstanden til cellen gjennom smart fysikk. Optane tilbød ytelse som kan sammenlignes med high-end NAND flash SSD-er. I noen ytelsesegenskaper var det nærmere RAM. Dette gjorde det mulig å selge den både som en mellomting og en potensiell erstatning for begge.

Optane hadde mye løfte. Ytelsen var høy med en gang og teknologien var relativt nær starten av utviklingsprosessen, i det minste sammenlignet med den mye mer modne NAND og DRAM. Dessverre, for Intel og Micron, i årene etter introduksjonen, så ikke 3D XPoint-minneprodukter som Optane storstilt markedsaksept. Dette var sannsynligvis først og fremst på grunn av de høye kostnadene. Fortsatt utvikling gikk relativt sakte.

Det var ingen vesentlige gjennombrudd for å redusere kostnadene betydelig eller skille seg ut nok fra DRAM og NAND flash til å være verdt den høye prisen for den gjennomsnittlige forbrukeren. Når produktdivisjonene er lagt ned, er teknologien i hovedsak død. Eksisterende produkter vil sannsynligvis fortsette å selges så lenge lageret rekker, så hvis en passer dine behov, få den mens du kan.