如何評價Intel的 3D XPoint 內存硬碟合體？

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2015-08-28 14:32:23 摘要：Intel和美光在7月份的時候正式宣布了3D XPoint技術，這種基於電阻非易失性內存存儲方案，理論速度可以比如今的固態硬碟快千倍。當然，不能指望新技術一眼之間就改變現有產品的面貌，Intel宣布年底推出的首個3D XPoint技術Optane固態硬碟，目前的測試水平為傳統固態硬碟的5-7倍。初步判斷，Optane的首批規格應該是採用PCI Express 3.0 x4介面，帶寬4GB/s（32Gbps），保持與現有的數據中心、伺服器兼容。不過，更重要的是，3D XPoint統一了DRAM內存和SSD，即把非易失性技術應用於系統內存製造NVDIMMs，俗稱內存硬碟合體。英特爾即將推出的至強E5 V4「Broadwell-EP」處理器有高達22核心，且正式支持PC4-19200（2400MHz的DDR4）的內存，最高提供的帶寬達到19.2GB /秒。從理論上講，3D XPoint NVDIMMs可以提供類似的帶寬，但Intel表示，由於介面的限制，最高只能到6GB/秒。要知道，Intel想把這樣的內存投放市場，必須符合JEDEC為了保證SSD平台兼容性修訂的相應標準，DDR4隻好妥協，其實人家潛在能量還是很大的。英特爾與美光現在堅信，3D XPoint DIMM憑藉獨特優勢即極端的讀寫速度，更高的可靠性（相比NAND）和大規模高密度，今後會在數據存儲結構中佔到很重要的地位。 -------------------------------------我是分割線-------------------------------- 作為一個遊戲開發者，我第一個想法就是以後也許不需要把數據從硬碟讀入內存這個過程了，場景的資源管理瞬間無比輕鬆，可以輕易實現無縫場景切換，甚至超大場景。不知道真的可行么？

用來代替SSD很可觀，代替DRAM不可觀。

3D Xpoint優勢在於讀寫速度遠遠快於SSD（理論上千倍），可靠性也大大增強，缺點在於存儲密度不如SSD。僅憑讀寫速度和可靠性這兩條，就足以在伺服器市場混得風生水起。目前SSD解決方案在處理SSD可靠性上可謂頭疼至極，FTL層需要各種軟體演算法進行糾錯，壞塊管理和讀寫均衡，壽命管理。硬體層也需要硬體編解碼和糾錯、均衡讀寫延時。

代替DRAM，6GB的帶寬還是太低，與DRAM的速度相去甚遠。目前的SSD介面（比如ONFI）也不適合做內存介面。

首先你的提問不怎麼科學。Xpoint並不是什麼內存硬碟合體，所謂的內存硬碟合體無非是外行炒作用語。Xpoint是與兩者都毫無聯繫的的技術，一般認為和相變技術有關。

有些人可能覺得當前的快閃記憶體SSD很快，並由此得出快閃記憶體技術夠用的看法。然而，快閃記憶體的實際讀寫速度並不是很快，特別是寫入延遲，比較漫長。之所有有人覺得快閃記憶體快，原因有兩個，第一：機械硬碟確實很慢，多年來都是系統瓶頸，用戶一換上快閃記憶體SSD，效果立竿見影；第二：快閃記憶體等半導體存儲器可以並行工作，而機械硬碟卻只能串列讀寫。通過讀寫並行化，快閃記憶體掩蓋了其自身性能不夠突出的弱點。另外，快閃記憶體存在寫入磨損，由此導致壽命有限和可靠性下降。其數據留存時間和微縮程度也有限制。

所以，多年來業界一直找尋找更好的存儲介質，Xpoint就是成果之一。從延遲水平上看，硬碟的延遲可以長到以毫秒計，而內存的延遲在十納秒級，快閃記憶體的延遲在十微秒級(讀取），Xpoint已上市產品的延遲在微秒級（據Intel的數據）。相比快閃記憶體，Xpoint延遲水平更低，雖然和內存比還有比較大的差距。

Xpoint被研發出來，並不僅僅是用來準備用來作SSD的，同時，它也被看作是當前內存的挑戰者。雖然Xpoint性能比不上DRAM，但是Xpoint理論成本低於DRAM。DRAM單元由一個晶體管和一個電容組成。一般在晶體上，電容是由晶體管模擬的，但DRAM晶體比較特別，它的電容是實打實的，電容極板由彎曲金屬線構成。相比之下，Xpoint單元由一個交叉節點構成。也就是說，Xpoint單元佔用的空間更小。

雖然DRAM的延遲強於Xpoint，但對Xpoint的一個好消息是，DRAM自DDR年代以來，它的延遲水平就基本上沒有再進步了。從DDR到DDR4，性能的提升都是通過加大並行度，加大預取數，使得帶寬更高，在延遲水平上卻沒有得到提升。原因在於DDR年代之後，內存單元已經無法加快頻率。當時RDRAM也面臨同樣的問題，解決的思路也類似，不過RDRAM更激進，並行度更大。這也就說，即使以後Xpoint無法獲得更好的性能，在以後的發展中差距也很難拉得更大。在對性能不敏感，而對成本敏感的應用中，Xpoint可望得到一席之地。

目前Xpoint剛上市，價格比較高，但隨著時間的推移，其成本有望大大降低。不過如果Intel一直壟斷的話，就比較難說了，Intel這家公司一貫喜歡暴利。至於剛面世產品的性能不及預期，根據Intel的解釋是優化和配套系統沒有做好。對此，我認為有一定的可信度，但也不能全信，特別是之前宣稱千倍性能的宣傳，那個只能看看。因為從新產品來看，寫入壽命沒有達到之前宣傳的水平，而寫入壽命跟優化很難說有什麼密切關係。寫入速度和讀取速度不相配，合作方給出的數據也和Intel有出入。然而，即使如此，也不能否認Xpoint是一項重要的技術創新。

當前Xpoint發布的產品有兩類，一類是16/32G的加速緩存，一類是SSD。前者定位尷尬，因為需要得到加速的機械硬碟通常其平台比較舊，而加速緩存僅支持第七代平台。至於optane SSD，相比對手性能咋看上去也沒有多少優勢，不過有兩點要注意，第一，它的延遲較低，第二，它能在很低的隊列深度就達到較高的4K性能。

綜合來說這是一項有意思的產品，但當前已發布的產品都只適合特定的用戶。

獨家經營

作為一個搞市場，對技術敏感度不高的，注意到的是獨家經營這個問題。

Intel在逐漸壘高它的城牆。