Kaj je Optane?

Optane je Intelova blagovna znamka za pomnilniški izdelek, imenovan 3D XPoint ( izgovarja se »cross point«, ne »ex point« ). Pomnilnik na osnovi 3D XPoint je prodajal tudi Micron pod blagovno znamko QuantX. Obe podjetji sta skupaj razvili pomnilniško tehnologijo 3D XPoint. 3D XPoint je bil napovedan leta 2015 in je na trg prišel leta 2017. V letih 2021 in 2022 sta Micron in Intel zaprla svoja oddelka, ki sta delala na tehnologiji in sorodnih izdelkih, s čimer sta dejansko uničila koncept.

Kaj loči Optane?

Optane je bil vznemirljiv koncept pomnilnika, ker se je oddaljil od tradicionalnih metod shranjevanja pomnilnika. Optane podatkovnih bitov ni shranjeval kot električni naboj ali pomanjkanje le-tega. Dejanska metoda shranjevanja Optane je malo nejasna. Intelove tržne informacije se razlikujejo od opazovanj tretjih oseb z elektronskimi mikroskopi in drugo visokotehnološko opremo, ki je potrebna za ogled strukture pomnilniške celice. Deluje po načelih PCM ali ReRAM.

PCM pomeni Phase Change Memory, medtem ko ReRAM pomeni Resistive RAM. Fizika za obema je nekoliko drugačna, vendar je splošni koncept enak. Če zagotovite veliko količino toka za kratek čas, lahko hitro segrejete in ohladite material za shranjevanje. To povzroči razgradnjo finih struktur v materialu, kar poveča njegovo odpornost.

Z zagotavljanjem nižje ravni toka v nekoliko daljšem časovnem obdobju lahko povzročite drugačno spremembo materiala. Pri počasnejšem segrevanju se ohladi v kristalni obliki, ki dobro prevaja elektriko. Z uporabo veliko manjše količine toka lahko izmerite, ali je celica prevodna, kar vam omogoča, da ugotovite, v katerem stanju je, odčitavanje 1 ali 0. Zaradi načina shranjevanja je bil Optane nehlapen, kar pomeni, da ni ob izpadu napajanja izgubite shranjene podatke.

Za kaj je bil Optane zasnovan?

SSD diski so precej hitri v primerjavi s trdimi diski. Kljub temu so počasni v primerjavi z DRAM-om. Čeprav je RAM veliko hitrejši, je na žalost tudi veliko dražji in zahteva več prostora. Optane se je tržil kot manjkajoča povezava za shranjevanje podatkov, nekje med DRAM in NAND flash po zmogljivosti. V resnici pa so bili podatki o uspešnosti nekoliko bolj zapleteni od tega.

Koncept oblikovanja je pomenil, da se Optane v tehnologiji bistveno razlikuje od NAND flash in DRAM. Ta razlika je odprla nove priložnosti za uspešnost in obetala prihodnji razvoj. DRAM in NAND flash sta potrebovala desetletja, da sta dosegla trenutno raven zmogljivosti. Optane se je v nekaterih pogledih lahko ujemal z najsodobnejšim bliskom NAND ali ga presegel in imel značilnosti zmogljivosti, ki so nekoliko spominjale na RAM, če ne še povsem na tej ravni. Dejstvo, da je imel Optane to raven zmogljivosti s tako malo razvoja, je po nekaj desetletjih optimizacije zanj nakazalo odlične stvari.

Intel je izdal izdelke Optane v dveh oblikah. Prvi so bili SSD-ji, ki so uporabljali pomnilnik Optane. V primerjalnih testih so se diski Optane SSD na splošno izkazali izjemno konkurenčno. Druga oblika je bila kot DIMM, ki je šel v standardno režo RAM. Na podprtih platformah Intel ( matična plošča, nabor čipov in CPE ) je ta modul DIMM mogoče konfigurirati kot glavni sistemski pomnilnik, medtem ko DRAM potisne, da deluje kot predpomnilnik L4.

Kot visoko zmogljiva pomnilniška arhitektura z nizko zakasnitvijo naj bi bil Optane deloval kot vmesna raven pomnilnika med DRAM-om in pomnilnikom. Dolgoročni načrti upajo, da bodo lahko nadomestili eno ali obe tehnologiji.

Prednosti in slabosti

Optane je na splošno lahko držal korak z vrhunskimi SSD-ji na področjih, kjer jih je največja pasovna širina povezav PCIe večinoma omejevala. V nekaterih testih so bili boljši od preostalega trga SSD. Dve ključni statistiki sta bili zakasnitev dostopa in IOPS. SSD-ji Optane so bili tudi združljivi z vstavljanjem, saj so bili sistemu predstavljeni kot standardni diski SSD.

Na žalost, medtem ko mu visoko zmogljive zmogljivosti Optane omogočajo tekmovanje z vrhunskimi SSD-ji, je bila njegova proizvodnja bistveno dražja od bliskavice NAND. To je pustilo dve možnosti. Intel bi lahko prodajal modele s konkurenčno zmogljivostjo po vrtoglavo visokih cenah ali po podobnih cenah, vendar z zmanjšano zmogljivostjo. Intel se je odločil za prodajo modelov z manjšo zmogljivostjo, vsaj neposredno potrošnikom.

V primerjavi z RAM-om je bil Optane počasnejši, a ne za veliko. Njegova zakasnitev je bila dvakrat večja, vendar je še vedno veliko hitrejša od bliskavice NAND. Pomemben zmagovalni dejavnik nad RAM-om pa je bila cena. Čeprav Optane ni mogel tekmovati z NAND glede stroškov na enoto zmogljivosti, DRAM ni mogel tekmovati z Optane.

Torej, medtem ko so bili moduli Optane DIMM, ki se uporabljajo kot glavni pomnilnik, počasnejši od DRAM-a, so ponujali znatno večje zmogljivosti po veliko nižjih cenah. Da bi bilo bolje, večina izgube zmogljivosti ne bi bila prepoznana, ker bi DRAM deloval kot precejšnja raven predpomnilnika L4. Zaradi tega je Optane postal zaželena možnost za organizacije s primeri uporabe, ki vključujejo shranjevanje velikih nizov podatkov v pomnilnik.

Zaključek

Optane je bila Intelova blagovna znamka za pomnilnik 3D XPoint. Deloval je popolnoma drugače kot NAND in DRAM. Namesto shranjevanja električnega naboja v celico je uporabil Phase Change Memory. To spremeni električni upor celice s pomočjo pametne fizike. Optane je ponudil zmogljivost, ki je primerljiva z vrhunskimi pogoni NAND flash SSD. V nekaterih značilnostih delovanja je bil bližje RAM-u. To je omogočilo, da se je prodajal kot srednja pot in kot potencialna zamenjava za oba.

Optane je veliko obetal. Zmogljivost je bila takoj visoka in tehnologija je bila relativno blizu začetka razvojnega procesa, vsaj v primerjavi z veliko bolj zrelima NAND in DRAM. Na žalost za Intel in Micron v letih po uvedbi pomnilniški izdelki 3D XPoint, kot je Optane, niso bili sprejeti na trgu v velikem obsegu. To je bilo verjetno predvsem posledica visokih stroškov. Nadaljnji razvoj je bil razmeroma počasen.

Ni bilo pomembnih prebojev, ki bi občutno znižali stroške ali dovolj izstopali od DRAM-a in NAND flash-a, da bi bili vredni visoke zahtevane cene za povprečnega potrošnika. Z zaprtjem proizvodnih oddelkov je tehnologija v bistvu mrtva. Obstoječi izdelki se bodo verjetno še naprej prodajali, dokler bodo zaloge odprodane, tako da, če eden ustreza vašim potrebam, ga nabavite, dokler lahko.