Čo je Optane?

Optane je názov značky Intel pre pamäťový produkt s názvom 3D XPoint ( vyslovuje sa „cross point“, nie „ex point“ ). Pamäť na báze 3D XPoint predávala aj spoločnosť Micron pod značkou QuantX. Obe spoločnosti spoločne vyvinuli pamäťovú technológiu 3D XPoint. 3D XPoint bol ohlásený v roku 2015 a na trh sa dostal v roku 2017. V rokoch 2021 a 2022 však Micron a Intel uzavreli svoje príslušné divízie pracujúce na technológii a súvisiacich produktoch, čím tento koncept účinne zabili.

Čo odlišuje Optane?

Optane bol vzrušujúci koncept pamäte, pretože ustúpil od tradičných metód ukladania pamäte. Optane neukladal dátové bity ako elektrický náboj alebo ako nedostatok. Skutočný spôsob skladovania Optane je trochu nejasný. Marketingové informácie spoločnosti Intel sa líšia od pozorovaní tretích strán s elektrónovými mikroskopmi a inými high-tech zariadeniami potrebnými na preskúmanie štruktúry pamäťových buniek. Funguje na princípoch PCM alebo ReRAM.

PCM znamená Phase Change Memory, zatiaľ čo ReRAM znamená Resistive RAM. Fyzika oboch sa mierne líši, ale celkový koncept je rovnaký. Ak poskytnete veľké množstvo prúdu na krátky čas, môžete rýchlo ohriať a ochladiť akumulačný materiál. To spôsobuje rozpad jemných štruktúr v materiáli, čím sa zvyšuje jeho odolnosť.

Poskytnutím nižšej úrovne prúdu počas trochu dlhšieho časového obdobia môžete spôsobiť inú zmenu materiálu. Pri pomalšom zahrievaní sa ochladzuje v kryštalickej forme, ktorá dobre vedie elektrický prúd. Aplikovaním oveľa menšieho množstva prúdu môžete zmerať, či je článok vodivý, čo vám umožní určiť, v akom stave sa nachádza, čítaním 1 alebo 0. Vzhľadom na spôsob skladovania bol Optane energeticky nezávislý, čo znamená, že nebol stratiť uložené údaje pri výpadku napájania.

Na čo bol Optane navrhnutý?

SSD sú v porovnaní s HDD dosť rýchle. Napriek tomu sú v porovnaní s DRAM pomalé. Bohužiaľ, zatiaľ čo RAM je oveľa rýchlejšia, je tiež oveľa drahšia a vyžaduje viac miesta. Optane bol predávaný ako chýbajúca vrstva úložného priestoru, niekde medzi DRAM a NAND flash vo výkone. V skutočnosti však boli údaje o výkone o niečo zložitejšie.

Koncepcia dizajnu znamenala, že Optane sa v technológii zásadne líšil od NAND flash a DRAM. Tento rozdiel otvoril nové príležitosti na výkon a naznačil prísľub budúceho vývoja. DRAM a NAND flash trvalo desaťročia, kým dosiahli svoju súčasnú úroveň výkonu. Optane sa v niektorých ohľadoch dokázal vyrovnať alebo prekonať špičkový NAND flash a mal výkonové charakteristiky trochu pripomínajúce RAM, ak ešte nie na takej úrovni. Skutočnosť, že Optane mala túto úroveň výkonu s tak malým vývojom, naznačovala po niekoľkých desaťročiach optimalizácie veľké veci.

Intel vydal produkty Optane v dvoch formátoch. Prvým boli SSD disky využívajúce pamäť Optane. V benchmarkových testoch mali Optane SSD vo všeobecnosti mimoriadne konkurencieschopné výsledky. Ďalším formátom bol DIMM do štandardného slotu RAM. Na podporovaných platformách Intel ( základná doska, čipová súprava a CPU ) môže byť tento DIMM nakonfigurovaný ako hlavná systémová pamäť, pričom tlačí DRAM, aby fungovala ako vyrovnávacia pamäť L4.

Ako vysokovýkonná architektúra pamäte s nízkou latenciou mal Optane pôsobiť ako stredná úroveň pamäte medzi DRAM a úložiskom. Dlhodobé plány dúfajú, že budú schopné nahradiť jednu alebo obe technológie.

Výhody a nevýhody

Optane bol vo všeobecnosti schopný držať krok so špičkovými SSD v oblastiach, kde ich maximálna šírka pásma PCIe pripojení väčšinou obmedzovala. V niektorých testoch prekonali zvyšok trhu SSD. Dve kľúčové štatistiky boli latencia prístupu a IOPS. Optane SSD boli tiež kompatibilné s drop-in, pretože boli prezentované systému ako štandardné SSD.

Žiaľ, kým vysokovýkonné možnosti Optane mu umožnili konkurovať špičkovým SSD diskom, jeho výroba bola výrazne drahšia ako NAND flash. Zostali tak dve možnosti. Intel by mohol predávať modely s konkurencieschopnou kapacitou za závratne vysoké ceny alebo za podobné cenové body, ale so zníženou kapacitou. Intel sa rozhodol predávať modely s nižšou kapacitou, aspoň priamo spotrebiteľom.

V porovnaní s RAM bol Optane pomalší, no nie o výraznú mieru. Jeho latencia bola dvakrát vyššia, ale stále je oveľa rýchlejšia ako NAND flash. Významným víťazným faktorom nad RAM však bola cena. Rovnako ako Optane nemohol konkurovať NAND v cene za jednotku kapacity, DRAM nemohla konkurovať Optane.

Takže zatiaľ čo moduly Optane DIMM používané ako hlavná pamäť boli pomalšie ako DRAM, ponúkali výrazne väčšie kapacity za oveľa nižšie ceny. Aby to bolo lepšie, väčšina straty výkonu by nebola rozpoznaná, pretože DRAM by fungovala ako podstatná vrstva vyrovnávacej pamäte L4. Vďaka tomu je Optane žiaducou voľbou pre organizácie s prípadmi použitia zahŕňajúcimi ukladanie veľkých súborov údajov do pamäte.

Záver

Optane bola značka Intel pre pamäť 3D XPoint. Fungoval úplne inak ako NAND a DRAM. Namiesto uloženia elektrického náboja do bunky použila pamäť Phase Change Memory. To mení elektrický odpor článku pomocou šikovnej fyziky. Optane ponúkal výkon porovnateľný s high-end NAND flash SSD. V niektorých výkonnostných charakteristikách bol bližšie k RAM. To umožnilo predávať ho ako strednú cestu a ako potenciálnu náhradu oboch.

Optane mal veľa prísľubov. Výkon bol hneď vysoký a technológia bola relatívne blízko začiatku vývojového procesu, aspoň v porovnaní s oveľa vyspelejšími NAND a DRAM. Bohužiaľ, pre Intel a Micron, v rokoch po svojom predstavení, pamäťové produkty 3D XPoint, ako Optane, nezaznamenali veľké akceptovanie na trhu. Bolo to pravdepodobne spôsobené najmä vysokými nákladmi. Pokračujúci vývoj bol pomerne pomalý.

Nedošlo k žiadnym významným objavom, ktoré by výrazne znížili náklady alebo dostatočne vyčnievali z DRAM a NAND flash, aby stáli za vysokú požadovanú cenu pre priemerného spotrebiteľa. Po zatvorení produktových divízií je technológia v podstate mŕtva. Existujúce produkty sa budú pravdepodobne naďalej predávať do vypredania zásob, takže ak niektorý vyhovuje vašim potrebám, získajte ho, kým môžete.