Optane SSD DC P4800X è il primo prodotto di archiviazione di Intel basato sulla nuova memoria 3D XPoint. Si tratta di una soluzione persistente con caratteristiche che la collocano tra la DRAM e la NAND. Intel non ha svelato il tipo di memoria, ma potrebbe trattarsi di una declinazione della memoria PCM (Phase Change Memory).
3D XPoint fu annunciata due anni fa. Intel affermava che sarebbe stata 1000 volte più veloce della NAND flash, 10 volte più densa della DRAM e in grado di offrire una resistenza di 1000 volte superiore alla NAND. In una slide Intel sottolinea come 3D XPoint offra una latenza pari a un millesimo di quella della NAND flash e sia dieci volte più densa della DRAM.
Quanto a Optane SSD DC P4800X, si tratta di una scheda aggiuntiva (Add-in Card) PCI-e 3.0 x4 NVMe con capacità di 375 GB. È venduta a 1520 dollari, circa 4,05 dollari al gigabyte. Altre capacità e form factor (750 GB e 1,5 TB nei form factor AIC e U.2) saranno disponibili nella seconda metà dell'anno, mentre nel 2018 arriveranno soluzioni in formato DIMM.
Il prezzo di Optane SSD DC P4800X è alto se paragonato a quello di un SSD, ma Intel assicura che i vantaggi sul fronte delle prestazioni e della resistenza persuaderanno il mondo dei datacenter a dare fiducia alle nuove proposte. La nuova unità potrebbe offrire particolari benefici con carichi a basse queue depth, favorendo un uso più attivo e completo della CPU. Se ne serviranno applicazioni come l'intelligenza artificiale e il machine learning, il cloud computing, gli scambi borsistici e l'analisi medica.
Prestazionalmente parlando Optane P4800X offre una latenza sotto i 10 microsecondi e prestazioni in lettura e scrittura casuale che raggiungono rispettivamente 550.000 e 500.000 IOPS. Cosa più importante, ha prestazioni dalle 5 alle 8 volte superiori agli SSD con basse queue depth.
| Intel DC P4800X | |
|---|---|
| Capacità | 375 GB |
| Form Factor | Add-In Card, Half-Height, Half-Length |
| Interfaccia | NVMe, PCIe 3.0 x4 |
| Latenza | <10 microsecondi |
| Quality of Service (QoS) 99,999% | Letture/scritture casuali 4K QD1 - <60/100 microsecondi Letture/scritture casuali 4K QD16 - <150/200 microsecondi |
| Throughput | Letture/scritture casuali 4K IOPS - fino a 550/500K IOPS Letture/scrittura casuali miste 4K - fino a 500K IOPS |
| Resistenza | 30 DWPD - 12.3 Petabytes Written |
| Prezzo | 1520 dollari |
Le prestazioni con carichi misti casuali 4K con un carico di letture/scritture 70/30 toccano 500.000 IOPS, un dato mai raggiunto prima. Questo si deve al fatto che la memoria può garantire prestazioni del tutto simili sia con carichi di lettura che di scrittura.
Per quanto concerne le prestazioni sequenziali, Intel non ha diffuso dati, limitandosi a dire che gli SSD sono più indicati per quel tipo di carichi. In base a precedenti fughe d'informazioni, questi valori dovrebbero essere pari a 2400 MB/s e 2000 MB/s rispettivamente per letture e scritture, non male ma neanche eccezionali.
Misurando la latenza in lettura con elevati carichi di scrittura, Optane ha dimostrato una reattività alle letture 40 volte superiore a un SSD per datacenter, mentre la latenza al 99 percentile, che misura il caso peggiore in base a un dato carico di lavoro, è fino a 60 volte migliore rispetto all'SSD DC P3700.
La resistenza, un altro parametro fondamentale, è stata fissata conservativamente a 12,3 petabyte scritti durante il periodo di garanzia di 3 anni, ossia 30 scritture giornaliere complete (DWPD). Intel ha sottolineato che i modelli futuri offriranno cinque anni di garanzia. Per quanto riguarda i consumi, Intel indica 12-14 watt in consumo attivo. Il P4800X è in grado di mantenere i dati senza alimentazione per 3 mesi, seguendo i normali standard JEDEC.
Entrando maggiormente nei dettagli tecnici, il DC P4800X si avvale di die di memoria 3D XPoint da 128 Gbit (16 GB) prodotti a 20 nanometri, mentre a fungere da controller c'è un ASIC a 7 canali. È in grado di gestire fino a quattro die per canale o 28 die in totale. L'ASIC usa percorsi di lettura/scrittura accelerati dall'hardware, quindi non c'è interferenza da parte del firmware.
Il DC P4800X non usa l'overprovisioning in senso tradizionale, al fine di aumentare prestazioni e resistenza, bensì usa una quantità molto piccola di spazio extra per ECC e metadati a livello del dispositivo. A differenza della NAND non include alcun overprovisioning a livello del die.
3D Xpoint, inoltre, è una memoria write-in-place, quindi il controller non deve cancellare il dato esistente prima di scrivere quello nuovo. In questo modo aumentano sia la resistenza che le prestazioni, e si semplifica la gestione del dispositivo eliminando il processo di lettura, modifica e scrittura della garbage collection.
La memoria 3D XPoint è anche bit-addressable, quindi il DC P4800X può suddividere piccole quantità di dati 4K in diverse parti e riversarle su più die, aumentando le prestazioni. Gli algoritmi di wear leveling assicurano un'usura costante del supporto.
Intel ha anche creato una soluzione software chiamata Memory Drive Technology, che fonde il DC P4800X al sottosistema di memoria in modo che al sistema appaia un singolo grande pool di memoria.
Questa soluzione ha un altissimo potenziale soprattutto nel calcolo in-memory e sarà di grande interesse per le aziende con datacenter hyperscale. Cosa più importante, non richiede alcun cambiamento a software o sistemi operativi. Memory Drive Technology è supportato solo dalle piattaforme Xeon e richiede un ulteriore esborso di 430 dollari rispetto al prezzo dell'SSD Optane.