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或将改变PC理论架构?浅析Intel的傲腾存储技术

作者:时间:2017-07-05来源:网络

  几十年前,创始人之一“戈登·摩尔”(Gordon Moore)提出,“当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔18-24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。换言之,每一美元所能买到的电脑性能,将每隔18-24个月翻一倍以上。这一定律揭示了信息技术进步的速度。”而这就是我们现在侃侃而谈的“摩尔定律”。当然,这一理论已经经历了半个世纪,但仍然应验!

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201707/361389.htm

  2017年4月24日,内存模块于京东首发,16G容量卖到了379元;技术的诞生,或多或少的改变着目前存储市场的主要格局。从目前来看,无论是SSD还是HDD市场都已经逐渐形成寡头形态,无论是希捷和西部数据垄断HDD市场,还是三星、SK海力士、美光、闪迪以及东芝瓜分闪存市场,新进厂商的技术和资金门槛都非常高,即便像紫光这样大举杀入半导体市场的企业,投资数千亿元,都难有撼动市场格局的能力。

  而就让人认为“摩尔定律”一直按部就班之时,(Optane)技术的到来打破了这一定律的预期。

  早在一年多前,Intel发布了3D Xpoint技术,而这一技术在当时并没有留给世人太多的印象,但从内存到硬盘的存储产品,性能和容量的提升都变得非常缓慢;动辄几十倍上百倍性能和技术的提升满足了整个行业的好奇心。

  木桶效应的理论大家都懂,傲腾的出线或许是一根能够补齐短板的木条。在如今的PC中,存储产品似乎拖了整个系统的后腿,曾经最有效的性能提升手段,已经从增加内存变为添加SSD。但是在预算有限的情况下,系统所添加的SSD并不能满足现实需要,比性能更凸显的矛盾是容量。在这里不得不提的也是此前英特尔推出的TurboMemory,双硬盘(独立)或者混合硬盘(加速)方案,都是面向预算充足的中高端系统,而面对预算有限的PC提供有效的加速方案方面就略显不足。

  傲腾(Optane)首先改变了产品定位,从再加速转变为加速。混合加速方案的软件平台Windows ReadyDrive早已非常成熟,但是对应的硬件方案,无论是TurboMemory+HDD还是SSD+HDD都已经被实质淘汰,即实际使用率或配置率极低,容量不足以及SSD如何在中高端笔记本电脑上普及,是前者推出市场的主要原因,而SSD性能本身的短板,则是混合方案失败的主因。

  Intel傲腾(Optane)延续了混合硬盘的解决方案,而且从性能指标上并不比NVMe接口的高端SSD更出色,它甚至被拿来与消费级高端的三星960Pro/Evo、英特尔600p/6000p进行比较。以定位相对较低的英特尔600p系列产品为例,容量仅有16GB/32GB的Optane Memory读性能超过最小容量的600p,而I/O能力也在其之上,甚至读I/O性能大幅领先。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性能方面的提升更为显著,实际测试也反映出它们完全在另一个境界。

  或许,傲腾技术的出线确实能够颠覆这个行业,但在相同成本下用户能否接受傲腾?成为了更为关键的一部分。

  傲腾或将改变PC理论架构?

  HDD的缓慢,与其特殊的机械结构和线性存储逻辑有关,因此就有了转速越高性能越高、道间与最大寻道时间差异极大、碟片/磁头数量减少抵消单碟容量增加带来的性能改进等一系列“奇葩”现象。特别是原本依靠单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响下,HDD碟片数量2快速缩减到1、转速从恒定7200r/min向5900r/min或可变转速改进,即便单碟容量艰难提升到2TB,是此前的4~5倍,而吞吐性能提升幅度不超过50%,而寻道或者在其他设备中可视作延迟的性能还有所下降,谁来破解存储性能上的矛盾?

  SSD、HDD等存储技术的原理已经稳定数十年没有大突破,令存储性能裹足不前,而结合DRAM的速度、Flash的非易失性和HDD的低成本,是长久以来科学家们寻求的突破方向。随着英特尔公布3D Xpoint技术,成为第一种可以规模量产的此类产品。其他技术都距离产品化乃至商品化还有相当的距离,而基于3D Xpoint技术的Optane(傲腾)已经在3月正式发布,面向消费市场的傲腾于二季度正式开售,入门级产品价格不过379元,就能改进今天PC的架构,解决PC最大的性能提升瓶颈问题。  

  Optane有着卓越的性能和出色特性,其读写原理类似于DRAM,通过行、列地址交叉确定位置,而3D的立体构造,则可将不同“位”的数据存放于不同“楼层”,地址还是一个,却可以一次性定位获取多个字节(依层数而定)的数据,性能和存储密度都大幅度提高。由于Optane读写原理有别于Flash,因此没有令人头疼的耐久性问题,其寿命可与DRAM媲美,同时它还没有DRAM的易失性,可以像Flash一样无电长期保持数据。

  但傲腾其中的问题也是有的。目前其成本仍然高于TLC Flash,但是随着英特尔和其合作伙伴Micron开始规模生产,再加上制程提高对成本的抑制作用,容量过1TB的Optane SSD已经在今年发布的Road Map中。在消费级市场上,Optane Memory的不足,则更多的是因为市场原因,即人为的刻意限制,如目前只有最新的200系列芯片组加上7代酷睿(不支持Pentium和Celeron)可以使用、容量小(16GB、32GB)、价格略高(16GB为379元)和只开通PCI-E 3.0 x2模式等,这一系列的问题确实也是网友们担心的,老旧机不能升级总归是瓶颈,但从现在来看,傲腾技术改变PC架构这一说法为时尚早。

  持久性与用户接受度

  虽然同为半导体+HDD的双硬盘组合,但是早早入市的SSD为HDD做Cache实现全盘加速的解决方案如今已被束之高阁,Flash较高的延迟、难以满足超高频度读写的耐久性问题、全盘加速性能逊色于单SSD的现实以及全盘加速模式设置的复杂性,都令用户更倾向于将SSD和HDD分开使用,这也极大地影响了跨盘使用的性能体验。

  傲腾技术原理的不同,让用户完全不用担心延迟、耐久性和性能损失问题,再加上英特尔专门为傲腾推出了新版RST软件,确认开启加速系统自动完成设置,使其可用性、易用性大大提升。加速完成后,傲腾和HDD逻辑上将合并为单一驱动器,因此也不会对系统管理和用户使用习惯造成任何影响,全HDD容量可实现如傲腾存储性能的加速表现。 

  相信有着这样的实际表现,傲腾将很快普及到对性能和容量有着同时要求的领域,最先的收益者是还占市场份额85%以上的单HDD配置的台式电脑用户。对他们来说,比主机平均价格再额外投资10%,所得到的却是过去的解决方案多投资100%也做不到的。从这点来说,傲腾对PC架构改进的推动力是空前巨大的。

  但从目前的市场来看,傲腾在用户接受度方面并不是很普遍,一些7代以下的老机器无法升级可以说是非常尴尬的,但也不排除日后傲腾将进行进一步的拓展,或许在今后傲腾存储技术继续革新后,已经用过几年的笔记本、二奶机也都能使用这种高端的技术,但持久性、稳定性或许就要根据不同的平台见分晓了,可能很顺利,但前进的路会非常艰辛。

  或许用户对于傲腾技术的迫切感还没有那么发烧,不像核心硬件一样能有一些让你热血沸腾的元素在其中;但Intel傲腾技术的革新确实也震撼到了整个存储领域,让一些前些年看似“天方夜谭”的技术转化为显示。关于傲腾,它很厉害,但也和刚出生的孩童一般,需要一步进一步的进步和完善。



关键词: Intel 傲腾

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