Intel近日以Optane品牌為名發布了3D XPoint非易失存儲(NVM)設備。該款SSD固態硬盤的名稱也許暗示著這是一種與眾不同的耐久型存儲設備,但其所用技術主要針對通常會使用RAM作為存儲的應用程序。同時該設備也意味著內存和耐久存儲之間曠日持久的權衡正式終結,因為Optane的獨特賣點之一正是可以同時提供兩種不同技術的最佳特性:DRAM的性能,以及SSD的耐久性。
實際上Optane并非首款商用的3D XPoint。這一系列硬件尚未完全成熟,而能夠充分利用該設備特性的軟件生態也還不完善。Optane的速度并不像DRAM那么快,因此用戶依然需要在內存的性能和“磁盤”的耐久性之間進行一定的權衡。按照名稱來看,這并非普通的SSD,但目前其外型依然以SSD的形式封裝,適用于數據中心的首發型號容量為375GB,采用了PCIe擴展卡(AIC)的規格,同時很快還將發布一款U.2 SATA Express規格的變體。面向普通消費者的型號封裝規格為M.2,分為16GB和32GB容量,其作用基本上類似于為SSD提供了一個更快的緩存,具體方式類似于以往很多人使用SSD作為機械硬盤緩存的做法。Intel曾經探討過將3D XPoint封裝為DIMM的形式,借此取代DRAM內存模塊,但這種規格并未出現在首發的Optane路線圖中。
Optane的軟件組件是實現所宣揚賣點的關鍵。消費者版本只能充當緩存,并需要具備Intel的Rapid Storage Technology(RST)才能充分發揮3D XPoint的高性能優勢,用于存儲需要頻繁訪問的文件。將Optane用作緩存要求計算機使用第7代Intel Core處理器,并具備可受支持的Intel主板芯片組。數據中心版提供了一種名為Intel Memory Drive Technology(MDT)的全新軟件驅動,可將Optane SSD的存儲容量加入DRAM池中。借此等同于為應用程序提供了一個更大容量的RAM池。但需要注意,由于該RAM池混合使用了DRAM和SSD,因此不能算作耐久存儲。目前該技術的實際效果更像是廉價(速度也更慢)的RAM,主要解決了容量,而非耐久問題。
Optane的實際效果到底如何,這個問題引起了一些爭議。SemiAccurate指責Intel為了向媒體和分析師拋出漂亮的性能參數而逾越了“一條無法被接受的底線”。Hacker News上的討論也意味著,人們對于該技術如何融入現有系統架構還有所困惑,因此對易失內存和耐久存儲之間權衡的影響幅度還有待商榷。然而這些懷疑以及曠日持久的疑問主要側重于目前可用的技術,隨著時間的流逝和持續不斷的投入,這項技術無疑可以進一步完善,而以后的軟件也將能更好地發揮其作用。DRAM與靜態RAM的性能之間早在十幾年前就遇到了類似的爭議,但很快DRAM開始成為市場主流,進而將靜態RAM逼退至片上緩存以及專用嵌入式應用程序等領域。
隨著技術向著NVM方向躍進,Adrian Colyer曾在QCon London 2016主題演講“Unevenly Distributed”中討論過有關應用程序和系統架構可能面臨的潛在影響等問題。相比DRAM來說,速度足夠快的耐久存儲首先將弱化內存和磁盤的界限,最終會讓不同的選擇變的毫無意義。但這也會在概念和設計等方面產生很多其他問題,例如無狀態還是有狀態,因此隨著技術的繼續完善,這種新硬件也許可以淘汰掉目前軟件設計領域很多處于支配地位的基本原則。
閱讀英文原文:Intel Launch Optane SSD