3D Xpoint存储点燃SSD市场新战火

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英特尔(Intel)终于发表了第一款采用3D XPoint存储的固态硬盘(SSD)，这款Optane固态硬盘预期能为此试图在快闪存储与DRAM之间开创新市场的新一代存储技术，建立虽然小巧但意义重大的滩头堡。

新款DC P4800X系列固态硬盘采用NVMe标准介面，一开始将提供375GB容量、零售价1,520美元的版本，约是目前类似NAND快闪记忆卡的三倍价格；该SSD号称读写延迟低于20微秒(microsecond)，以及估计一天30次磁碟写入的耐久度、长达三年的产品寿命。而在今年底之前，英特尔还将推出750GB与1.5TB、寿命估计可达五年的版本；该系列SSD都能以2.5吋的U.2介面以及扩充卡的规格供应。

英特尔的SSD性能号称依据工作负载，能比各种NAND快闪磁碟高出2.5倍到77倍；该款产品在读取速度上一般能轻松击败NAND SSD，但是非常依赖缓冲存储的写入速度，两者之间则是不相上下。新款SSD一开始的目标市场很广泛，包括元资料(metadata)关键值搜寻、交易处理、登录/日志(logging/ journaling)以及存储资料库(in-memory database)。

同时英特尔将销售能「骗」各种程式与作业系统将该款SSD当成主存储、替代或扩充DRAM的软件。该公司一位发言人表示，Optane控制芯片支援7通道，而因为平稳的芯片至通道下载(die-to-channel loading)而有最佳性能；第一版375 GB磁碟采用每通道4片媒介裸晶(media die)，即总数28片裸晶。

Optane能随着工作负载增加而提供更快的写入速度 （来源：英特尔）

Optane硬盘容量在使用者空间以外的某些部分，是专属于错误纠正码(ECC)、韧体与元资料，以确保其达到媲美NAND固态硬盘的可靠度；不过英特尔发言人表示，Oprane并不支援NAND的过容量(overcapacity)，因为3D XPoint是一种位写入(write-in-place)媒介，与NAND快闪存储的分散不同。

英特尔婉拒预测这款新型SSD的销售量，不过期望英特尔与美光(Micron)在美国犹他州Lehi的合资晶圆厂在今年底之前的产能满载；该厂负责生产Optane以及美光Quantx固态硬盘采用的3D XPoint存储芯片，目前每月生产不到1万片的3D XPoint晶圆片。美光是在去年8月发表Quantx硬盘，到目前为止还未公布该产品规格、销售价格或是上市确切日期，仅表示今年会出货。

预期将会于伺服器以及快闪存储磁碟阵列采用Optane的HPE (Hewlett Packard Enterprise)的储存部门主管估计，这款新型SSD将占据该公司明年采购之SSD总数量的5~10%；而市场研究机构Web-feet Research的储存分析师Alan Niebel则估计，英特尔该产品在2017年的销售金额约会在1亿美元左右。

另一个变数是大型网路资料中心业者是否会广泛采用该款SSD；在一年前，Facebook对3D XPoint存储表示支持，并正在让RocksDB软件能对该存储提供支援，不过在今年的开放运算(Open Compute)会议上，Facebook的代表并没有提供关于采用该种SSD的最新讯息。

在Optane发表会上，英特尔引述了一位阿里巴巴(Alibaba)资料中心主管的证言，他对于重新架构该公司的搜寻引擎以利用Optane固态硬盘感到十分热衷；此外英特尔也将中国的腾讯(TenCent )、伺服器大厂Dell EMC，以及联想(Lenovo)列为Optane支持者。

Niebel表示，Optane的初始规格以及售价都在合理范围，也符合业界预期；英特尔提供能让使用者将之做为主存储的软件，也为预计明年推出的3D XPoint DIMM板卡预先铺路。

英特尔表示Optane针对资料中心常见的低伫列深度(low queue depths)进行了最佳化 （来源：英特尔）

有少数新创公司开始推出采用磁性与电阻式RAM架构的替代方案，通常是锁定更利基型的应用；现在为SanDisk母公司的Western Digital (WD)在去年8月时表示，该公司将于十年之内推出ReRAM。

被称为「3D XPoint先生」的英特尔资深院士、存储技术开发总监Al Fazio表示：「这是在旅程中非常重要的一天，不过只是开始；我们现在已经开始提供DIMM样品。」他表示，应用于DIMM的芯片需要不到50%的性能改善，应该是来自于良率的改善：「打造DIMM基础架构是闸控(gating)而非媒介项目。」

Fazio表示，到目前为止3D XPoint技术的焦点都集中在材料科学，关键是找到并开发该芯片的正确材料组合，特别是选择器二极体(selector diode)需要能在CMOS后段制程的低温之下运作。128Gb的首款3D XPoint存储在密度上完全超越DRAM，而且只落后NAND快闪存储一到两个世代，不过英特尔与美光在2015年7月大张旗鼓发表3D XPoint之后，产品上市却出现无预警延迟。

已退休的SanDisk创办人暨快闪存储技术先锋Eli Harari曾表示，新材料的功率与良率参数的特征化需要时间：「英特尔应该考虑将存储技术开放，并制造存储内处理器(processor -in-memory)芯片。」

英特尔的Fazio则表示，不同于部分竞争技术，3D XPoint并非被设计为嵌入式存储使用：「这种存储的架构是高容量、低延迟以及低成本。」英特尔的非挥发性存储事业群总经理Rob Crooke总结指出：「这里有数十亿美元的商机，而我们愿意为了掌握商机而投资。」

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