Vad är Optane?

Optane är Intels varumärkesnamn för en minnesprodukt som heter 3D XPoint ( uttalas "cross point", inte "ex point") . 3D XPoint-baserat minne såldes också av Micron under varumärket QuantX. Båda företagen utvecklade tillsammans 3D XPoint-minnestekniken. 3D XPoint tillkännagavs 2015 och nådde marknaden 2017. Under 2021 och 2022 stängde dock Micron och Intel sina respektive divisioner som arbetade med tekniken och relaterade produkter, vilket effektivt dödade konceptet.

Vad skiljer Optane åt?

Optane var ett spännande minneskoncept eftersom det tog ett steg bort från traditionella minneslagringsmetoder. Optane lagrade inte databitar som en elektrisk laddning, eller brist på sådan. Optanes faktiska förvaringsmetod är lite otydlig. Intels marknadsföringsinformation skiljer sig från observationer från tredje part med elektronmikroskop och annan högteknologisk utrustning som behövs för att titta på minnescellens struktur. Den fungerar enligt principerna för PCM eller ReRAM.

PCM står för Phase Change Memory, medan ReRAM står för Resistive RAM. Fysiken bakom båda är lite olika, men det övergripande konceptet är detsamma. Om du tillhandahåller en stor mängd ström under en kort tid kan du snabbt värma och kyla lagringsmaterialet. Detta gör att fina strukturer i materialet bryts ner, vilket ökar dess motståndskraft.

Genom att tillhandahålla en lägre strömnivå över en lite längre tidsperiod kan du orsaka en annan förändring i materialet. När den värms upp långsammare svalnar den i en kristallin form som leder elektricitet väl. Genom att applicera en mycket mindre mängd ström kan du mäta om cellen är ledande, vilket gör att du kan avgöra vilket tillstånd den är i, läsa en 1 eller 0. På grund av lagringsmetoden var Optane icke-flyktig, vilket betyder att den inte gjorde det. förlora lagrad data när strömmen bryts.

Vad var Optane designad för?

SSD:er är ganska snabba jämfört med hårddiskar. Ändå är de långsamma jämfört med DRAM. Tyvärr, medan RAM är mycket snabbare, är det också mycket dyrare och kräver mer utrymme. Optane marknadsfördes som en lagringsnivå för felande länkar, någonstans mellan DRAM och NAND flash i prestanda. I verkligheten var prestationssiffrorna dock lite mer komplexa än så.

Designkonceptet innebar att Optane skiljde sig fundamentalt i teknik från NAND-blixt och DRAM. Denna skillnad öppnade för nya möjligheter för prestanda och antydde löften för framtida utveckling. DRAM och NAND flash har tagit decennier att nå sina nuvarande prestandanivåer. Optane kunde matcha eller överträffa banbrytande NAND-blixt i vissa avseenden och hade prestandaegenskaper som påminner något om RAM, om inte riktigt på den nivån ännu. Det faktum att Optane hade denna prestandanivå med så lite utveckling antydde bra saker för den efter några decennier av optimering.

Intel släppte Optane-produkter i två format. Den första var SSD:er som använder Optane-minne. I benchmark-tester presterade Optane SSD:er i allmänhet exceptionellt konkurrenskraftigt. Det andra formatet var som en DIMM för att gå i en standard RAM-kortplats. På Intel-plattformar som stöds ( moderkort, chipset och CPU ) kan denna DIMM konfigureras som huvudsystemminne samtidigt som DRAM-minnet trycks in för att fungera som en L4-cache.

Som en högpresterande minnesarkitektur med låg latens var Optane tänkt att fungera som en mellanliggande minnesnivå mellan DRAM och lagring. Långsiktiga planer hoppas kunna ersätta en eller båda teknikerna.

Fördelar och nackdelar

Optane kunde i allmänhet hålla jämna steg med toppmoderna SSD-enheter i områden där toppbandbredden för PCIe-anslutningar mestadels begränsade dem. I vissa tester överträffade de resten av SSD-marknaden. De två nyckelstatistiken var åtkomstfördröjning och IOPS. Optane SSD:er var också drop-in-kompatibla eftersom de presenterades för systemet som standard SSD:er.

Tyvärr, medan Optanes högpresterande kapacitet låter den konkurrera med top-end SSD:er, var den betydligt dyrare än NAND-blixt att producera. Detta lämnade två alternativ. Intel skulle kunna sälja modeller med konkurrenskraftig kapacitet till skyhöga priser eller till liknande prisnivåer men med reducerad kapacitet. Intel valde att sälja modeller med lägre kapacitet, åtminstone direkt till konsumenterna.

Jämfört med RAM var Optane långsammare, men inte avsevärt mycket. Dess latens var dubbelt så hög, men det är fortfarande mycket snabbare än NAND-blixt var. Den betydande vinnande faktorn över RAM var dock priset. Så mycket som Optane inte kunde konkurrera med NAND på kostnad per kapacitetsenhet, kunde DRAM inte konkurrera med Optane.

Så medan Optane DIMM-modulerna som användes som huvudminne var långsammare än DRAM, erbjöd de betydligt större kapacitet till mycket lägre pris. För att göra det bättre skulle det mesta av prestandaförlusten inte kännas igen eftersom DRAM skulle fungera som en betydande L4-cache-nivå. Detta gjorde Optane till ett önskvärt alternativ för organisationer med användningsfall som involverar lagring av stora datamängder i minnet.

Slutsats

Optane var ett Intels varumärke för 3D XPoint-minne. Det fungerade helt annorlunda än NAND och DRAM. Istället för att lagra en elektrisk laddning i en cell använde den Phase Change Memory. Detta förändrar cellens elektriska motstånd genom smart fysik. Optane erbjöd prestanda jämförbar med avancerade NAND-blixt-SSD:er. I vissa prestandaegenskaper var det närmare RAM. Detta gjorde att den kunde säljas som både en medelväg och en potentiell ersättare för båda.

Optane hade mycket lovande. Prestandan var hög direkt och tekniken var relativt nära starten av utvecklingsprocessen, åtminstone jämfört med de mycket mer mogna NAND och DRAM. Tyvärr, för Intel och Micron, under åren efter introduktionen, fick 3D XPoint-minnesprodukter som Optane ingen storskalig acceptans på marknaden. Detta berodde troligen främst på de höga kostnaderna. Den fortsatta utvecklingen gick relativt långsamt.

Det fanns inga betydande genombrott för att minska kostnaden avsevärt eller för att sticka ut tillräckligt från DRAM och NAND flash för att vara värt det höga utropspriset för den genomsnittliga konsumenten. Med produktdivisionerna nedlagda är tekniken i princip död. Befintliga produkter kommer sannolikt att fortsätta att säljas så länge lagret räcker, så om en passar dina behov skaffa den medan du kan.