幾十年前,Intel創始人之一“戈登·摩爾”(Gordon Moore)提出,“當價格不變時,集成電路上可容納的元器件的數目,約每隔18-24個月便會增加一倍,性能也將提升一倍。換言之,每一美元所能買到的電腦性能,將每隔18-24個月翻一倍以上。這一定律揭示了信息技術進步的速度。”而這就是我們現在侃侃而談的“摩爾定律”。當然,這一理論已經經歷了半個世紀,但仍然應驗!
2017年4月24日,Intel傲騰內存模塊于京東首發,16G容量賣到了379元;Intel傲騰技術的誕生,或多或少的改變著目前存儲市場的主要格局。從目前來看,無論是SSD還是HDD市場都已經逐漸形成寡頭形態,無論是希捷和西部數據壟斷HDD市場,還是三星、SK海力士、美光、閃迪以及東芝瓜分閃存市場,新進廠商的技術和資金門檻都非常高,即便像紫光這樣大舉殺入半導體市場的企業,投資數千億元,都難有撼動市場格局的能力。
而就讓人認為“摩爾定律”一直按部就班之時,傲騰(Optane)技術的到來打破了這一定律的預期。
早在一年多前,Intel發布了3D Xpoint技術,而這一技術在當時并沒有留給世人太多的印象,但從內存到硬盤的存儲產品,性能和容量的提升都變得非常緩慢;動輒幾十倍上百倍性能和技術的提升滿足了整個行業的好奇心。
木桶效應的理論大家都懂,傲騰的出線或許是一根能夠補齊短板的木條。在如今的PC中,存儲產品似乎拖了整個系統的后腿,曾經最有效的性能提升手段,已經從增加內存變為添加SSD。但是在預算有限的情況下,系統所添加的SSD并不能滿足現實需要,比性能更凸顯的矛盾是容量。在這里不得不提的也是此前英特爾推出的TurboMemory,雙硬盤(獨立)或者混合硬盤(加速)方案,都是面向預算充足的中高端系統,而面對預算有限的PC提供有效的加速方案方面就略顯不足。
傲騰(Optane)首先改變了產品定位,從再加速轉變為加速。混合加速方案的軟件平臺Windows ReadyDrive早已非常成熟,但是對應的硬件方案,無論是TurboMemory+HDD還是SSD+HDD都已經被實質淘汰,即實際使用率或配置率極低,容量不足以及SSD如何在中高端筆記本電腦上普及,是前者推出市場的主要原因,而SSD性能本身的短板,則是混合方案失敗的主因。
Intel傲騰(Optane)延續了混合硬盤的解決方案,而且從性能指標上并不比NVMe接口的高端SSD更出色,它甚至被拿來與消費級高端的三星960Pro/Evo、英特爾600p/6000p進行比較。以定位相對較低的英特爾600p系列產品為例,容量僅有16GB/32GB的Optane Memory讀性能超過最小容量的600p,而I/O能力也在其之上,甚至讀I/O性能大幅領先。而3D NAND普遍在1x ms水平,更高端的Pro 6000p以及三星的960Pro/Evo在I/O性能方面的提升更為顯著,實際測試也反映出它們完全在另一個境界。
或許,傲騰技術的出線確實能夠顛覆這個行業,但在相同成本下用戶能否接受傲騰?成為了更為關鍵的一部分。
傲騰或將改變PC理論架構?
HDD的緩慢,與其特殊的機械結構和線性存儲邏輯有關,因此就有了轉速越高性能越高、道間與最大尋道時間差異極大、碟片/磁頭數量減少抵消單碟容量增加帶來的性能改進等一系列“奇葩”現象。特別是原本依靠單碟容量增加可以有序地提高性能,但是在成本和功耗等多因素影響下,HDD碟片數量2快速縮減到1、轉速從恒定7200r/min向5900r/min或可變轉速改進,即便單碟容量艱難提升到2TB,是此前的4~5倍,而吞吐性能提升幅度不超過50%,而尋道或者在其他設備中可視作延遲的性能還有所下降,誰來破解存儲性能上的矛盾?
SSD、HDD等存儲技術的原理已經穩定數十年沒有大突破,令存儲性能裹足不前,而結合DRAM的速度、Flash的非易失性和HDD的低成本,是長久以來科學家們尋求的突破方向。隨著英特爾公布3D Xpoint技術,成為第一種可以規模量產的此類產品。其他技術都距離產品化乃至商品化還有相當的距離,而基于3D Xpoint技術的Optane(傲騰)已經在3月正式發布,面向消費市場的傲騰于二季度正式開售,入門級產品價格不過379元,就能改進今天PC的架構,解決PC最大的性能提升瓶頸問題。
Optane有著卓越的性能和出色特性,其讀寫原理類似于DRAM,通過行、列地址交叉確定位置,而3D的立體構造,則可將不同“位”的數據存放于不同“樓層”,地址還是一個,卻可以一次性定位獲取多個字節(依層數而定)的數據,性能和存儲密度都大幅度提高。由于Optane讀寫原理有別于Flash,因此沒有令人頭疼的耐久性問題,其壽命可與DRAM媲美,同時它還沒有DRAM的易失性,可以像Flash一樣無電長期保持數據。
但傲騰其中的問題也是有的。目前其成本仍然高于TLC Flash,但是隨著英特爾和其合作伙伴Micron開始規模生產,再加上制程提高對成本的抑制作用,容量過1TB的Optane SSD已經在今年發布的Road Map中。在消費級市場上,Optane Memory的不足,則更多的是因為市場原因,即人為的刻意限制,如目前只有最新的200系列芯片組加上7代酷睿(不支持Pentium和Celeron)可以使用、容量小(16GB、32GB)、價格略高(16GB為379元)和只開通PCI-E 3.0 x2模式等,這一系列的問題確實也是網友們擔心的,老舊機不能升級總歸是瓶頸,但從現在來看,傲騰技術改變PC架構這一說法為時尚早。
持久性與用戶接受度
雖然同為半導體+HDD的雙硬盤組合,但是早早入市的SSD為HDD做Cache實現全盤加速的解決方案如今已被束之高閣,Flash較高的延遲、難以滿足超高頻度讀寫的耐久性問題、全盤加速性能遜色于單SSD的現實以及全盤加速模式設置的復雜性,都令用戶更傾向于將SSD和HDD分開使用,這也極大地影響了跨盤使用的性能體驗。
傲騰技術原理的不同,讓用戶完全不用擔心延遲、耐久性和性能損失問題,再加上英特爾專門為傲騰推出了新版RST軟件,確認開啟加速系統自動完成設置,使其可用性、易用性大大提升。加速完成后,傲騰和HDD邏輯上將合并為單一驅動器,因此也不會對系統管理和用戶使用習慣造成任何影響,全HDD容量可實現如傲騰存儲性能的加速表現。
相信有著這樣的實際表現,傲騰將很快普及到對性能和容量有著同時要求的領域,最先的收益者是還占市場份額85%以上的單HDD配置的臺式電腦用戶。對他們來說,比主機平均價格再額外投資10%,所得到的卻是過去的解決方案多投資100%也做不到的。從這點來說,傲騰對PC架構改進的推動力是空前巨大的。
但從目前的市場來看,傲騰在用戶接受度方面并不是很普遍,一些7代以下的老機器無法升級可以說是非常尷尬的,但也不排除日后傲騰將進行進一步的拓展,或許在今后傲騰存儲技術繼續革新后,已經用過幾年的筆記本、二奶機也都能使用這種高端的技術,但持久性、穩定性或許就要根據不同的平臺見分曉了,可能很順利,但前進的路會非常艱辛。
或許用戶對于傲騰技術的迫切感還沒有那么發燒,不像核心硬件一樣能有一些讓你熱血沸騰的元素在其中;但Intel傲騰技術的革新確實也震撼到了整個存儲領域,讓一些前些年看似“天方夜譚”的技術轉化為顯示。關于傲騰,它很厲害,但也和剛出生的孩童一般,需要一步進一步的進步和完善。