或?qū)⒏淖働C理論架構(gòu)?淺析Intel的傲騰存儲(chǔ)技術(shù)
幾十年前,Intel創(chuàng)始人之一“戈登·摩爾”(Gordon Moore)提出,“當(dāng)價(jià)格不變時(shí),集成電路上可容納的元器件的數(shù)目,約每隔18-24個(gè)月便會(huì)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(gè)月翻一倍以上。這一定律揭示了信息技術(shù)進(jìn)步的速度?!倍@就是我們現(xiàn)在侃侃而談的“摩爾定律”。當(dāng)然,這一理論已經(jīng)經(jīng)歷了半個(gè)世紀(jì),但仍然應(yīng)驗(yàn)!
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201706/360995.htm2017年4月24日,Intel傲騰內(nèi)存模塊于京東首發(fā),16G容量賣到了379元;Intel傲騰技術(shù)的誕生,或多或少的改變著目前存儲(chǔ)市場(chǎng)的主要格局。從目前來看,無論是SSD還是HDD市場(chǎng)都已經(jīng)逐漸形成寡頭形態(tài),無論是希捷和西部數(shù)據(jù)壟斷HDD市場(chǎng),還是三星、SK海力士、美光、閃迪以及東芝瓜分閃存市場(chǎng),新進(jìn)廠商的技術(shù)和資金門檻都非常高,即便像紫光這樣大舉殺入半導(dǎo)體市場(chǎng)的企業(yè),投資數(shù)千億元,都難有撼動(dòng)市場(chǎng)格局的能力。
而就讓人認(rèn)為“摩爾定律”一直按部就班之時(shí),傲騰(Optane)技術(shù)的到來打破了這一定律的預(yù)期。
早在一年多前,Intel發(fā)布了3D Xpoint技術(shù),而這一技術(shù)在當(dāng)時(shí)并沒有留給世人太多的印象,但從內(nèi)存到硬盤的存儲(chǔ)產(chǎn)品,性能和容量的提升都變得非常緩慢;動(dòng)輒幾十倍上百倍性能和技術(shù)的提升滿足了整個(gè)行業(yè)的好奇心。
木桶效應(yīng)的理論大家都懂,傲騰的出線或許是一根能夠補(bǔ)齊短板的木條。在如今的PC中,存儲(chǔ)產(chǎn)品似乎拖了整個(gè)系統(tǒng)的后腿,曾經(jīng)最有效的性能提升手段,已經(jīng)從增加內(nèi)存變?yōu)樘砑覵SD。但是在預(yù)算有限的情況下,系統(tǒng)所添加的SSD并不能滿足現(xiàn)實(shí)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(dú)立)或者混合硬盤(加速)方案,都是面向預(yù)算充足的中高端系統(tǒng),而面對(duì)預(yù)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(chǎn)品定位,從再加速轉(zhuǎn)變?yōu)榧铀?。混合加速方案的軟件平臺(tái)Windows ReadyDrive早已非常成熟,但是對(duì)應(yīng)的硬件方案,無論是TurboMemory+HDD還是SSD+HDD都已經(jīng)被實(shí)質(zhì)淘汰,即實(shí)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(chǎng)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(xù)了混合硬盤的解決方案,而且從性能指標(biāo)上并不比NVMe接口的高端SSD更出色,它甚至被拿來與消費(fèi)級(jí)高端的三星960Pro/Evo、英特爾600p/6000p進(jìn)行比較。以定位相對(duì)較低的英特爾600p系列產(chǎn)品為例,容量?jī)H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(lǐng)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(shí)際測(cè)試也反映出它們完全在另一個(gè)境界。
或許,傲騰技術(shù)的出線確實(shí)能夠顛覆這個(gè)行業(yè),但在相同成本下用戶能否接受傲騰?成為了更為關(guān)鍵的一部分。
傲騰或?qū)⒏淖?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/PC">PC理論架構(gòu)?
HDD的緩慢,與其特殊的機(jī)械結(jié)構(gòu)和線性存儲(chǔ)邏輯有關(guān),因此就有了轉(zhuǎn)速越高性能越高、道間與最大尋道時(shí)間差異極大、碟片/磁頭數(shù)量減少抵消單碟容量增加帶來的性能改進(jìn)等一系列“奇葩”現(xiàn)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(shù)量2快速縮減到1、轉(zhuǎn)速?gòu)暮愣?200r/min向5900r/min或可變轉(zhuǎn)速改進(jìn),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(shè)備中可視作延遲的性能還有所下降,誰(shuí)來破解存儲(chǔ)性能上的矛盾?
SSD、HDD等存儲(chǔ)技術(shù)的原理已經(jīng)穩(wěn)定數(shù)十年沒有大突破,令存儲(chǔ)性能裹足不前,而結(jié)合DRAM的速度、Flash的非易失性和HDD的低成本,是長(zhǎng)久以來科學(xué)家們尋求的突破方向。隨著英特爾公布3D Xpoint技術(shù),成為第一種可以規(guī)模量產(chǎn)的此類產(chǎn)品。其他技術(shù)都距離產(chǎn)品化乃至商品化還有相當(dāng)?shù)木嚯x,而基于3D Xpoint技術(shù)的Optane(傲騰)已經(jīng)在3月正式發(fā)布,面向消費(fèi)市場(chǎng)的傲騰于二季度正式開售,入門級(jí)產(chǎn)品價(jià)格不過379元,就能改進(jìn)今天PC的架構(gòu),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(gòu)造,則可將不同“位”的數(shù)據(jù)存放于不同“樓層”,地址還是一個(gè),卻可以一次性定位獲取多個(gè)字節(jié)(依層數(shù)而定)的數(shù)據(jù),性能和存儲(chǔ)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(shí)它還沒有DRAM的易失性,可以像Flash一樣無電長(zhǎng)期保持?jǐn)?shù)據(jù)。
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(guī)模生產(chǎn),再加上制程提高對(duì)成本的抑制作用,容量過1TB的Optane SSD已經(jīng)在今年發(fā)布的Road Map中。在消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)上,Optane Memory的不足,則更多的是因?yàn)槭袌?chǎng)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(jià)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(shí)也是網(wǎng)友們擔(dān)心的,老舊機(jī)不能升級(jí)總歸是瓶頸,但從現(xiàn)在來看,傲騰技術(shù)改變PC架構(gòu)這一說法為時(shí)尚早。
持久性與用戶接受度
雖然同為半導(dǎo)體+HDD的雙硬盤組合,但是早早入市的SSD為HDD做Cache實(shí)現(xiàn)全盤加速的解決方案如今已被束之高閣,F(xiàn)lash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(xiàn)實(shí)以及全盤加速模式設(shè)置的復(fù)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(yàn)。
傲騰技術(shù)原理的不同,讓用戶完全不用擔(dān)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(rèn)開啟加速系統(tǒng)自動(dòng)完成設(shè)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(qū)動(dòng)器,因此也不會(huì)對(duì)系統(tǒng)管理和用戶使用習(xí)慣造成任何影響,全HDD容量可實(shí)現(xiàn)如傲騰存儲(chǔ)性能的加速表現(xiàn)。
相信有著這樣的實(shí)際表現(xiàn),傲騰將很快普及到對(duì)性能和容量有著同時(shí)要求的領(lǐng)域,最先的收益者是還占市場(chǎng)份額85%以上的單HDD配置的臺(tái)式電腦用戶。對(duì)他們來說,比主機(jī)平均價(jià)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(diǎn)來說,傲騰對(duì)PC架構(gòu)改進(jìn)的推動(dòng)力是空前巨大的。
但從目前的市場(chǎng)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(jī)器無法升級(jí)可以說是非常尷尬的,但也不排除日后傲騰將進(jìn)行進(jìn)一步的拓展,或許在今后傲騰存儲(chǔ)技術(shù)繼續(xù)革新后,已經(jīng)用過幾年的筆記本、二奶機(jī)也都能使用這種高端的技術(shù),但持久性、穩(wěn)定性或許就要根據(jù)不同的平臺(tái)見分曉了,可能很順利,但前進(jìn)的路會(huì)非常艱辛。
或許用戶對(duì)于傲騰技術(shù)的迫切感還沒有那么發(fā)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I(xiàn)ntel傲騰技術(shù)的革新確實(shí)也震撼到了整個(gè)存儲(chǔ)領(lǐng)域,讓一些前些年看似“天方夜譚”的技術(shù)轉(zhuǎn)化為顯示。關(guān)于傲騰,它很厲害,但也和剛出生的孩童一般,需要一步進(jìn)一步的進(jìn)步和完善。
評(píng)論