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3D XPoint内存点燃SSD市场新战火

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来源: eettaiwan   发布者:eettaiwan.
热度44票   时间:2017年3月21日 05:02
第一款采用3D XPoint内存的固态硬盘(SSD)问世...

英特尔(Intel)终于发表了第一款采用3D XPoint内存的固态硬盘(SSD),这款Optane固态硬盘预期能为此试图在闪存与DRAM之间开创新市场的新一代内存技术,建立虽然小巧但意义重大的滩头堡。

新款DC P4800X系列固态硬盘采用NVMe标准接口,一开始将提供375GB容量、零售价1,520美元的版本,约是目前类似NAND快闪记忆卡的三倍价格;该SSD号称读写延迟低于20微秒(microsecond),以及估计一天30次磁盘写入的耐久度、长达三年的产品寿命。 而在今年底之前,英特尔还将推出750GB与1.5TB、寿命估计可达五年的版本;该系列SSD都能以2.5吋的U.2接口以及扩充卡的规格供应。

英特尔的SSD性能号称依据工作负载,能比各种NAND快闪磁盘高出2.5倍到77倍;该款产品在读取速度上一般能轻松击败NAND SSD,但是非常依赖缓冲存储器的写入速度,两者之间则是不相上下。 新款SSD一开始的目标市场很广泛,包括元数据(metadata)关键值搜寻、事务处理、登录/日志(logging/ journaling)以及内存数据库(in-memory database)。

同时英特尔将销售能「骗」各种程序与操作系统将该款SSD当成主存储器、替代或扩充DRAM的软件。 该公司一位发言人表示,Optane控制芯片支持7信道,而因为平稳的芯片至信道下载(die-to-channel loading)而有最佳性能;第一版375 GB磁盘采用每信道4片媒介裸晶(media die),即总数28片裸晶。



Optane能随着工作负载增加而提供更快的写入速度
(来源:英特尔)

Optane硬盘容量在用户空间以外的某些部分,是专属于错误纠正码(ECC)、韧体与元数据,以确保其达到媲美NAND固态硬盘的可靠度;不过英特尔发言人表示,Oprane并不支持NAND的过容量(overcapacity),因为3D XPoint是一种位写入(write-in-place)媒介,与NAND闪存的分散不同。

英特尔婉拒预测这款新型SSD的销售量,不过期望英特尔与美光(Micron)在美国犹他州Lehi的合资晶圆厂在今年底之前的产能满载;该厂负责生产Optane以及美光Quantx固态硬盘采用的3D XPoint内存芯片,目前每月生产不到1万片的3D XPoint晶圆片。 美光是在去年8月发表Quantx硬盘,到目前为止还未公布该产品规格、销售价格或是上市确切日期,仅表示今年会出货。

预期将会于服务器以及闪存磁盘阵列采用Optane的HPE (Hewlett Packard Enterprise)的储存部门主管估计,这款新型SSD将占据该公司明年采购之SSD总数量的5~10%;而市场研究机构 Web-feet Research的储存分析师Alan Niebel则估计, 英特尔该产品在2017年的销售金额约会在1亿美元左右。

另一个变量是大型网络数据中心业者是否会广泛采用该款SSD;在一年前,Facebook对3D XPoint内存表示支持,并正在让RocksDB软件能对该内存提供支持,不过在今年的开放运算(Open Compute)会议上,Facebook的代表并没有提供关于采用该种SSD的最新讯息。

在Optane发表会上,英特尔引述了一位阿里巴巴(Alibaba)数据中心主管的证言,他对于重新架构该公司的搜索引擎以利用Optane固态硬盘感到十分热衷;此外英特尔也将中国的腾讯(TenCent)、服务器大厂Dell EMC,以及联想(Lenovo)列为Optane支持者。

Niebel表示,Optane的初始规格以及售价都在合理范围,也符合业界预期;英特尔提供能让用户将之做为主存储器的软件,也为预计明年推出的3D XPoint DIMM板卡预先铺路。



英特尔表示Optane针对数据中心常见的低队列深度(low queue depths)进行了优化
(来源:英特尔)

有少数新创公司开始推出采用磁性与电阻式RAM架构的替代方案,通常是锁定更利基型的应用;现在为SanDisk母公司的Western Digital (WD)在去年8月时表示,该公司将于十年之内推出ReRAM。

被称为「3D XPoint先生」的英特尔资深院士、内存技术开发总监Al Fazio表示:「这是在旅程中非常重要的一天,不过只是开始;我们现在已经开始提供DIMM样品。 」他表示,应用于DIMM的芯片需要不到50%的性能改善,应该是来自于良率的改善:「打造DIMM基础架构是闸控(gating)而非媒介项目。 」

Fazio表示,到目前为止3D XPoint技术的焦点都集中在材料科学,关键是找到并开发该芯片的正确材料组合,特别是选择器二极管(selector diode)需要能在CMOS后段制程的低温之下运作。 128Gb的首款3D XPoint内存在密度上完全超越DRAM,而且只落后NAND闪存一到两个世代,不过英特尔与美光在2015年7月大张旗鼓发表3D XPoint之后,产品上市却出现无预警延迟。

已退休的SanDisk创办人暨闪存技术先锋Eli Harari曾表示,新材料的功率与良率参数的特征化需要时间:「英特尔应该考虑将内存技术开放,并制造内存内处理器(processor-in-memory)芯片。 」

英特尔的Fazio则表示,不同于部分竞争技术,3D XPoint并非被设计为嵌入式内存使用:「这种内存的架构是高容量、低延迟以及低成本。 」英特尔的非挥发性内存事业群总经理Rob Crooke总结指出:「这里有数十亿美元的商机,而我们愿意为了掌握商机而投资。 」

编译:Judith Cheng

(参考原文: Intel Boots Drives with 3D XPoint,by Rick Merritt)



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