英特爾新推出的3D XPoint非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)，在過去幾年里一直在造勢(shì)卻未見真容，一問世便成為英特爾企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)平臺(tái)的主干力量。

　　英特爾Optane SSD DC P4800X是NVMe標(biāo)準(zhǔn)的PCIe SSD，3D XPoint內(nèi)存取代NAND閃存可提供優(yōu)于其他NVMe SSD的吞吐量與更低訪問延遲。

　　3D XPoint

　　3D XPoint是一種強(qiáng)大的存儲(chǔ)技術(shù)，3D XPoint是與占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)地位的NAND閃存是完全不一樣的技術(shù)。盡管目前看，現(xiàn)在仍然是NAND蓬勃發(fā)展的時(shí)代，但技術(shù)的趨勢(shì)就是被新一代存儲(chǔ)技術(shù)所取代。一旦NAND在密度以及速度方面不能再有提升，很快就會(huì)被拋棄，而市場(chǎng)也拱手相讓下一代存儲(chǔ)技術(shù)（3D XPoint就是其中之一），以保證行業(yè)繼續(xù)向前發(fā)展。

　　在未來幾年，還有許多新的內(nèi)存技術(shù)與3D XPoint相競(jìng)爭(zhēng)，但目前看3D XPoint將成為一大主流技術(shù)。

　　短期而言，3D XPoint是非常重要以及有意義的，因?yàn)樗峁┝艘惶兹碌男阅軝?quán)衡標(biāo)準(zhǔn)，完全不像NAND，因?yàn)樗男阅苓h(yuǎn)遠(yuǎn)高于NAND。

　　3D XPoint讀和寫是以bit（比特）或字（world）的方式，與NAND的4k+頁(yè)面級(jí)別不同，能廣泛的應(yīng)用于消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品與企業(yè)級(jí)產(chǎn)品中。

　　然而，3D XPoint也并非都是優(yōu)勢(shì)，但是由于時(shí)間、生產(chǎn)等原因，其價(jià)格較貴，這是市場(chǎng)較難接受的。第一代3D XPoint技術(shù)，由于生產(chǎn)規(guī)模的原因，所以主要針對(duì)專業(yè)和高利潤(rùn)的市場(chǎng)：企業(yè)級(jí)、消費(fèi)者緩存等。

　　英特爾Optane SSD DC P4800X

　　它使用一個(gè)英特爾開發(fā)的新的NVMe控制器。在英特爾的企業(yè)NVMe SSD中，比如P3700使用18通道的，而Optane 卻是7通道的。我們對(duì)375GB容量的英特爾Optane SSD DC P4800X進(jìn)行測(cè)評(píng)，如下是側(cè)測(cè)評(píng)結(jié)果。

　　3D XPoint內(nèi)存比NAND閃存具有更好的耐用性。3D XPoint內(nèi)存的細(xì)粒度可避免由于大量頁(yè)面和擦除塊引起的損耗均衡和寫入放大器的困擾，這大大超過了驅(qū)動(dòng)器所暴露的扇區(qū)大小，但驅(qū)動(dòng)器仍然需要一些備用區(qū)域加存儲(chǔ)用于糾錯(cuò)開銷，用于跟蹤邏輯塊和物理地址之間的映射的元數(shù)據(jù)以及類似于普通SSD的壞扇區(qū)的潛在替換。

　　與大多數(shù)NVMe SSD一樣，Optane SSD DC P4800X支持可配置的扇區(qū)大小。開箱即用，為了兼容，它模擬512B扇區(qū)，但是使用NVMe FORMAT命令可以切換到模擬4kB扇區(qū)。

　　較大的扇區(qū)大小減少了SSD控制器所需的元數(shù)據(jù)量，因此通常允許稍高的性能。

　　NVMe FORMAT命令也是觸發(fā)整個(gè)驅(qū)動(dòng)器的安全擦除的機(jī)制，而對(duì)于閃存SSD，格式通常只包括向整個(gè)驅(qū)動(dòng)器發(fā)出塊擦除命令。3D XPoint存儲(chǔ)器不具有大的多兆字節(jié)擦除塊，因此Optane SSD的低級(jí)格式需要直接寫入整個(gè)驅(qū)動(dòng)器，只需按順序填充即可。因此，雖然2.4TB閃存SSD可以在短短13秒內(nèi)執(zhí)行低級(jí)格式，但是375GB Optane SSD DC P4800X卻需要6分47秒的時(shí)間。這是一個(gè)足夠長(zhǎng)的的時(shí)間，毫無防御的軟件工具或SSD評(píng)審者將放棄并假定驅(qū)動(dòng)器已鎖定。

　　到目前為止，英特爾只開始出貨375GB Optane SSD DC P4800X，并沒有更大容量的產(chǎn)品規(guī)格并沒有太多的曝光。

　　值得注意的是，產(chǎn)品規(guī)格書中關(guān)于P4800X的性能規(guī)格，涵蓋范圍不同于英特爾企業(yè)級(jí)SSD報(bào)告的一組指標(biāo)。在連續(xù)的性能方面根本沒有提及，但產(chǎn)品簡(jiǎn)介對(duì)延遲卻做了很多說明，比如QD1讀寫的平均延遲時(shí)間。英特爾正在發(fā)布五項(xiàng)QoS指標(biāo)，這表明他們計(jì)劃為性能一致性設(shè)定一個(gè)新的標(biāo)準(zhǔn)。

　　英特爾關(guān)于吞吐量的聲明：讀取、寫入以及70/30讀/寫混合可實(shí)現(xiàn)50萬IOPS或更多。市場(chǎng)上已經(jīng)有可以提供超過550k隨機(jī)讀取IOPS的驅(qū)動(dòng)器，但是這些SSD遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于375GB，并且它們需要非常高的隊(duì)列深度才能達(dá)到550k IOPS。甚至有幾個(gè)可以擊敗500k隨機(jī)寫IOPS的TB驅(qū)動(dòng)器，但是它們無法無限期地保持這種性能。Optane SSD DC P4800X具有絕對(duì)的和相對(duì)于其容量的前所未有的存儲(chǔ)性能水平。

　　顯然，P4800X將不會(huì)占據(jù)堪稱猛獸級(jí)吞吐量的多TB產(chǎn)品的市場(chǎng)。P4800X的容量有限但性能最高，這款Optane SSD與SLC NAND SSD最相像。SLC已經(jīng)從SSD市場(chǎng)消失，因?yàn)閹缀跛锌蛻舳純A向于通過使用MLC NAND通過犧牲一點(diǎn)點(diǎn)性能來提高其容量。最新的高性能SLC SSD之一是Micron P320h，這是2012年的一款PCIe SSD，NVMe規(guī)格并采用了34nm SLC NAND閃存。目前看，任何仍然使用P320h的廠商，若希望得到低延遲性，都表現(xiàn)出對(duì)P4800X的興趣。在這個(gè)利基之外，Optane SSD顯然是其原始吞吐量的理想選擇，但是對(duì)于某些用例而言，低容量可能是有問題的。

　　Optane SSD DC P4800X的獨(dú)特而最顯著的性能優(yōu)勢(shì)，是不需要極高的隊(duì)列深度，就能達(dá)到完全吞吐量。企業(yè)客戶長(zhǎng)期一直以來都被迫對(duì)不他們的系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，因?yàn)閺淖羁斓腜CIe SSD獲得全面的性能需要將其加載到128或更高的隊(duì)列深度，有時(shí)需要應(yīng)用程序會(huì)使用數(shù)十個(gè)線程的I / O。P4800X在低隊(duì)列深度情況下就可實(shí)現(xiàn)的高性能使得它更容易獲得更好的表現(xiàn)以及企業(yè)的青睞。

　　英特爾最初推出的3D XPoint內(nèi)存具有比NAND閃存高很多的寫入耐久性 - 高1000倍的數(shù)量級(jí)。Optane SSD DC P4800X被認(rèn)為在五年內(nèi)可實(shí)現(xiàn)每天30次驅(qū)動(dòng)寫入（DWPD）。英特爾表示，他們對(duì)新技術(shù)和未經(jīng)驗(yàn)證的技術(shù)非常保守，而數(shù)學(xué)意味著30 DWPD并沒有超過最高配置的基于的企業(yè)SSD的耐久性優(yōu)勢(shì)。在總共寫字節(jié)數(shù)方面，P4800X只有基于SLC的Micron P320h的四分之三的耐久性。似乎第一代3D XPoint內(nèi)存不如原來計(jì)劃那么耐用 ，那么第二代和第三代部件將不得不加強(qiáng)，我們期待測(cè)試它們。