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卻未見真容，一問世便成為英特爾企業(yè)級存儲(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相競爭，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+頁面級別不同，能廣泛的應(yīng)用于消費(fèi)級產(chǎn)品與企業(yè)級產(chǎn)品中。

　　然而，3D XPoint也并非都是優(yōu)勢，但是由于時(shí)間、生產(chǎn)等原因，其價(jià)格較貴，這是市場較難接受的。第一代3D XPoint技術(shù)，由于生產(chǎn)規(guī)模的原因，所以主要針對專業(yè)和高利潤的市場：企業(yè)級、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375GB容量的英特爾Optane SSD DC P4800X進(jìn)行測評，如下是側(cè)測評結(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)足夠長的的時(shí)間，毫無防御的軟件工具或SSD評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)品簡介對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具有絕對的和相對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)堪稱猛獸級吞吐量的多TB產(chǎn)品的市場。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，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)客戶長期一直以來都被迫對不他們的系統(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。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。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)，我們期待測試它們。