北京2017年4月14日電 /美通社/ -- 在半導(dǎo)體技術(shù)驅(qū)動(dòng)下，計(jì)算機(jī)性能沿著摩爾定路突飛猛進(jìn)，然而，仍舊逃離不開“存儲(chǔ)”的瓶頸制約，拖累整個(gè)系統(tǒng)性能提升緩慢。使用閃存（NAND）加速的想法一直都在，intel都有嘗試。英特爾隨新處理器帶來了兩個(gè)平臺(tái)性的升級(jí)，為下一輪電腦性能飛躍做好了準(zhǔn)備。
在英特爾歷史上，兩代芯片組特性接近、平行銷售，并且同時(shí)支持最新一代處理器的情況十分少見，如今的100系列和200系列就是其中之一。除了對(duì)超頻有所貢獻(xiàn)之外，200系列芯片組還帶了更重要的隱秘特性，這就是對(duì)英特爾傲騰(Optane)內(nèi)存的支持。
做內(nèi)存出身的英特爾
這不是玩笑話，歷史上是這樣的。無論是做NAND（與非）的淵源，還是今天的Optane，都算是延續(xù)著英特爾的存儲(chǔ)夢(mèng)。
有著強(qiáng)大晶圓制造能力的英特爾，不僅制造CPU和芯片組等主要PC芯片，同時(shí)順手用著接近的制造工藝生產(chǎn)NAND，當(dāng)然CPU用的是先進(jìn)的14nm，而NAND則相對(duì)“落后”，還在使用16nm制程。如日中天的NAND和幾近消失的NOR（或非）都是非易失性存儲(chǔ)（NVM，Non-Volatile Memory）下的Flash（閃存）分支，但即便一直聯(lián)手Micron，英特爾在整個(gè)消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)里的份額仍下降至5%水平，遠(yuǎn)遠(yuǎn)被三星、海力士和東芝甩在身后。更跌面子的是，在CPU制程上領(lǐng)先于世界的英特爾，對(duì)于NAND，不僅制程落后而且進(jìn)入導(dǎo)入也落后，如三星的V-NAND已經(jīng)普及、東芝的BiCS已堆疊到64層、海力士的3D NAND發(fā)展到第4代，而英特爾/Micron剛在2016年底導(dǎo)入3D NAND技術(shù)。
雖然NAND產(chǎn)品上競(jìng)爭(zhēng)力不足，但是英特爾一直在憋大招，這就是2015年正式發(fā)布的3D XPoint技術(shù)，年初被定名為Optane；美光則將其命名為QuantX。3月28日正式發(fā)布中文名為“傲騰”。
不是閃存
從技術(shù)原理角度來看，3D XPoint或者說Optane與NAND/NOR等Flash完全不同，而更接近于內(nèi)存，延遲、耐擦寫性、介質(zhì)速度等幾個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)也優(yōu)于NAND幾個(gè)數(shù)量級(jí)，未來發(fā)展?jié)摿?span id="spanHghlt8636">巨大。
就在3月，英特爾緊鑼密鼓地推出了兩款Optane產(chǎn)品，分別是面向企業(yè)市場(chǎng)的Optane SSD和面向主流消費(fèi)市場(chǎng)的Optane Memory，而面向高端個(gè)人市場(chǎng)的Optane SSD很快也將上市。Optane最誘人的特性莫過于它有著堪比內(nèi)存（DRAM）的性能而容量向NAND靠攏，真可謂是內(nèi)存與SSD之間絕佳的補(bǔ)充。
當(dāng)然，與3D XPoint具有類似特性的技術(shù)并不在少數(shù)，它們被統(tǒng)稱為NVRAM，但是無論是FeRAM（鐵電）、MRAM（磁阻）、PRAM（相變）還是Millipede Memory（千足蟲）、NanoRAM（碳納米管），距離產(chǎn)品化乃至商品化都還有相當(dāng)?shù)木嚯x，而Optane已經(jīng)華麗登場(chǎng)。
不過，在正式普及Optane之前，英特爾要面臨的挑戰(zhàn)并不少，自身的產(chǎn)能爬坡和市場(chǎng)的接受度都是不小的問題。好在相比其他NVM或NVRAM的競(jìng)爭(zhēng)者，根植PC市場(chǎng)四十余年的英特爾，有著巨大的平臺(tái)及生態(tài)優(yōu)勢(shì)，Optane Memory就是一款革命性產(chǎn)品。
驚鴻一瞥
別看叫“SSD”，但是Optane SSD已經(jīng)不再使用NAND做存儲(chǔ)介質(zhì)，性能是它的較大賣點(diǎn)。無論是響應(yīng)速度、IOPS還是吞吐速度，已經(jīng)上市的DC P4800X都遠(yuǎn)超DC P3600/P3700系列，只是目前僅有采用PCI-E插卡形態(tài)的375GB這一款。
關(guān)于這款產(chǎn)品的性能表現(xiàn)，還有待獲得樣品后測(cè)試驗(yàn)證。而它所帶來的計(jì)算機(jī)架構(gòu)巨大變革，首先從服務(wù)器領(lǐng)域開始。除了常規(guī)的存儲(chǔ)模式（馮·諾依曼架構(gòu)中的Storge），Optane SSD還支持異常高大上的Memory Pool（內(nèi)存池）模式。同時(shí)其讀寫和響應(yīng)速度遠(yuǎn)超過當(dāng)前主流的SSD，能輕易幫助內(nèi)存容量突破TB，不僅分分鐘解決服務(wù)器上內(nèi)存容量不足的問題，而且從性能上比原有8通道DRAM更高。從中期來看，Optane的非易失性，還會(huì)在使用模式上挑戰(zhàn)DRAM，待到Optane DIMM到來，斷電后內(nèi)存數(shù)據(jù)都不會(huì)丟失，于今天是完全不可實(shí)現(xiàn)卻極度渴求的特性。
目前，通過英特爾Memory Drive Technology就能將Optane SSD映射為內(nèi)存池，只是目前公布出來的只支持Xeon（至強(qiáng)）平臺(tái)。面向高端個(gè)人市場(chǎng)的Optane SSD 900P不久就將面世，界面都是PCI-E 3.0 x4，插卡、M.2和U.2并發(fā)，是否支持內(nèi)存池模式暫時(shí)不明。
現(xiàn)實(shí)加速
對(duì)更多個(gè)人用戶來說，Optane SSD是可望而不可及的，市場(chǎng)轉(zhuǎn)變和普及都難在短時(shí)間內(nèi)完成， Optane Memory就在這種背景下誕生了。
和存儲(chǔ)、內(nèi)存模式完全不同，Optane Memory實(shí)質(zhì)是一種緩存，與廣泛分布在計(jì)算機(jī)中的Cache、Buffer的使用模式類似，即邏輯架構(gòu)上類似，而其不同主要集中在電氣層面。緩存存在的目的在于解決快慢兩個(gè)設(shè)備間的通訊問題，否則快速設(shè)備會(huì)被迫與慢速設(shè)備同速運(yùn)行，影響整體性能。和執(zhí)行單流的Cache/Buffer相比，Optane Memory的緩沖任務(wù)復(fù)雜得多，系統(tǒng)寫向存儲(chǔ)（HDD、SSD等）的流并行性非常高，同時(shí)還具有非順序地址、非并發(fā)等特點(diǎn)，因此一直以來，只能通過OS和存儲(chǔ)設(shè)備直接對(duì)話完成，這也是PC換用SSD能帶來如此大性能提升的原因。
早在2005年，英特爾就推出了基于其NAND技術(shù)的TurboMemory（迅盤），彼時(shí)調(diào)用的正是Windows Vista中的Superfetch特性實(shí)現(xiàn)了對(duì)硬盤的緩沖，微軟稱之為ReadyDrive。如今，十幾年過去了，操作系統(tǒng)層面早已變得更為平滑，而TurboMemory卻早已因?yàn)镾SD的流行和自身的問題而湮沒。
今天回歸的Optane Memory明顯汲取了教訓(xùn)，其市場(chǎng)定位放低至SSD遠(yuǎn)未普及的臺(tái)式電腦市場(chǎng)，僅配備1顆HDD機(jī)械硬盤的臺(tái)式機(jī)仍占市場(chǎng)85%以上份額。從容量方面來說，無論是44美元的16GB還是77美元的32GB版本，都難以作為Win8/10的系統(tǒng)盤使用，勢(shì)必與HDD組合使用。導(dǎo)入3D Xpoint技術(shù)后，Optane Memory的讀寫壽命不再是問題，100GB的數(shù)據(jù)寫入量已折合3~6全盤寫。介質(zhì)和PCI-E 3.0接口的響應(yīng)速度更快，本身速度也更高，再加上新版本的RST（Rapid Storage Technology，快速存儲(chǔ)技術(shù)）的改進(jìn)，僅使用16GB版本Optane Memory就能帶來如系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間、常用軟件安裝時(shí)間等主流應(yīng)用30%~50%的時(shí)間縮短，無論是訪問延時(shí)還是吞吐速度，其表現(xiàn)以接近PCI-E通道的高端SSD而高于SATA通道產(chǎn)品。
市場(chǎng)手段
按照英特爾對(duì)適用Optane Memory平臺(tái)的限制，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，再加上容量小、價(jià)格略高和只開通PCI-E 3.0 x2模式，似乎這款產(chǎn)品限制多、規(guī)格平，并不十分理想。
但是，這些“不足”全部是英特爾的市場(chǎng)策略，如CHIP就拿到了一臺(tái)支持Optane Memory的NUC，其UEFI為特殊版本，能夠通過RST軟件的認(rèn)證。英特爾工程師也明確告訴CHIP編輯，目前硬件適配的工作壓力非常大，因此暫時(shí)加以限制以確保在通過認(rèn)證的130余款主板上的使用體驗(yàn)。另外，Optane Memory使用PCI-E 3.0 x2模式主要考慮功耗問題，單面、兩顆芯片、3.5W讀寫功耗是比較理想的平衡點(diǎn)，這對(duì)OEM客戶十分重要，也側(cè)面反映出它并不為了和高性能SSD爭(zhēng)奪用戶，畢竟250GB量級(jí)SSD才能通道全開，價(jià)格已在千元。
最尷尬的問題出在同樣花差不多的錢，到底是買16GB Optane Memory還是120GB SSD上。SSD價(jià)格暴漲背景下，44美元折合的300元，只能買到半殘的三星XP941級(jí)別產(chǎn)品，連新點(diǎn)的CM871a都不夠，更別說常拿來說性能這事的PRO/SM、EVO/PM。兩者讀寫性能在同一級(jí)別上，而Optane Memory響應(yīng)延時(shí)占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。另外反映到使用中，SSD+HDD的解決方案短板在跨盤使用時(shí)，若通過ReadyDrive加速HDD，峰值性能進(jìn)一步下降；Optane Memory可為HDD全盤加速，再通過軟件調(diào)度優(yōu)化，響應(yīng)延遲更小，HDD加速平滑。
總之，基于英特爾3D XPoint存儲(chǔ)介質(zhì)的Optane黑科技及產(chǎn)品已經(jīng)面世，讓我們緊隨英特爾存儲(chǔ)技術(shù)的步伐一起體驗(yàn)科技變革帶給我們的更強(qiáng)體驗(yàn)吧。
