Objective Analysis公司分析師Jim Handy發布了一套理論,聲稱能夠解釋英特爾與美光的3D XPoint內存無法實現其初步性能水平的神秘難題。
根據英特爾方面的市場宣傳內容來看,原始介質的訪問延遲與SSD產品的訪問延遲之間存在顯著差異。下面我們拿出一份SNIA圖表,用以直觀闡述PCIe MLC NAND SSD與潛在NVMe XPoint SSD之間的區別與聯系。
在他的報告當中,Handy基本解釋了NAND SSD的整個數據讀取時長由六項元素組成,其中IO訪問共需要經歷:
線程——即由應用處理器為介質芯片返回有效數據,從而為其提供一個可用的內存地址。
xfer——即數據由芯片到SSD輸出針腳之間的傳輸時長。
Misc——內部處理; 地址轉換; 平均垃圾回收時長。
Link Xfer——用于在PCIe接口間進行數據傳輸的時長。
平臺+適配器——從主機IP端口到處理器針腳間的傳輸時長。
軟件——主機操作系統IO堆棧執行讀取操作所帶來的時間消耗。
以下為Handy整理出的示意圖:
我們對Jim Handy的圖表進行了修改,將SNIA SSD延遲納入其中。
橫向訪問示例單位為微秒,大家首先應該注意到,其表達的主要為耗時比例而非精確時序。以此為基礎,我們對頂端SSD柱形末端的三項元素加以審視:link xfr、平臺+適配器以及軟件。這三項元素分別以獨立方式由SSD本身負責完成。
第三點正是NAND與XPoint間的最大區別,而這種介質層面的差異也給前三項元素造成了影響。
由NAND到XPoint的介質轉換可能足以顯著降低這三項時耗因素,但卻無法對后三者進行削減——而事實上,后三項元素才是構成訪問延遲的主體所在。
圖表比較了NAND與XPoint PCIe SSD間的差異。Handy指出,XPoint DIMM在速度上要遠高于XPoint SSD,而且NAND DIMM亦擁有遠高于NAND SSD的速度表現。這能夠進一步降低Link Xfr與平臺+適配器兩項元素對延遲的提升,不過軟件層面則仍然不受影響。
操作系統與應用程序軟件變更需要立足于當前操作系統IO堆棧完成,旨在更為直接以訪問由XPoint DIMM提供的數據,他宣稱。此類變更亦能夠對NAND DIMM帶來助益。
英特爾方面因為此前公布的XPoint相較于NAND的使用壽命與存儲密度比較優勢可能存在過度宣傳而受到批評,而目前的結論解釋了為什么XPoint SSD延遲完全無法與當初公布的原始水平相符。
英特爾公司于上周表示:“我們再次強調,我們公開發布的性能參數包括Optane SSD(包括預生產及原型設計版本)以及3D XPoint內存介質。系統層級性能主要取決于各組件的整體組合,而介質本身僅僅是其中組件之一。在原型SSD硬件當中,我們獲得了遠優于NAND SSD產品的性能表現——數據吞吐能力提升了10倍,而延遲狀況亦改善了4倍。在投放市場之后,采用英特爾Optane技術的SSD將成為英特爾旗下性能最為強大且使用壽命最長的SSD。我們將在未來幾個月產品正式發布時提供更多最終產品性能與規格。”
而在我們就這一速度問題向芯片巨頭發出詢問時,英特爾公司的發言人表示:“英特爾目前不會就這個問題發表任何進一步評論。”