3D Xpoint存儲點燃SSD市場新戰(zhàn)火

英特爾(Intel)終于發(fā)表了第一款采用3D XPoint存儲的固態(tài)硬盤(SSD)，這款Optane固態(tài)硬盤預(yù)期能為此試圖在快閃存儲與DRAM之間開創(chuàng)新市場的新一代存儲技術(shù)，建立雖然小巧但意義重大的灘頭堡。

新款DC P4800X系列固態(tài)硬盤采用NVMe標準介面，一開始將提供375GB容量、零售價1,520美元的版本，約是目前類似NAND快閃記憶卡的三倍價格；該SSD號稱讀寫延遲低于20微秒(microsecond)，以及估計一天30次磁碟寫入的耐久度、長達三年的產(chǎn)品壽命。而在今年底之前，英特爾還將推出750GB與1.5TB、壽命估計可達五年的版本；該系列SSD都能以2.5吋的U.2介面以及擴充卡的規(guī)格供應(yīng)。

英特爾的SSD性能號稱依據(jù)工作負載，能比各種NAND快閃磁碟高出2.5倍到77倍；該款產(chǎn)品在讀取速度上一般能輕松擊敗NAND SSD，但是非常依賴緩沖存儲的寫入速度，兩者之間則是不相上下。新款SSD一開始的目標市場很廣泛，包括元資料(metadata)關(guān)鍵值搜尋、交易處理、登錄/日志(logging/ journaling)以及存儲資料庫(in-memory database)。

同時英特爾將銷售能「騙」各種程式與作業(yè)系統(tǒng)將該款SSD當(dāng)成主存儲、替代或擴充DRAM的軟件。該公司一位發(fā)言人表示，Optane控制芯片支援7通道，而因為平穩(wěn)的芯片至通道下載(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)，即總數(shù)28片裸晶。

Optane硬盤容量在使用者空間以外的某些部分，是專屬于錯誤糾正碼(ECC)、韌體與元資料，以確保其達到媲美NAND固態(tài)硬盤的可靠度；不過英特爾發(fā)言人表示，Oprane并不支援NAND的過容量(overcapacity)，因為3D XPoint是一種位寫入(write-in-place)媒介，與NAND快閃存儲的分散不同。

英特爾婉拒預(yù)測這款新型SSD的銷售量，不過期望英特爾與美光(Micron)在美國猶他州Lehi的合資晶圓廠在今年底之前的產(chǎn)能滿載；該廠負責(zé)生產(chǎn)Optane以及美光Quantx固態(tài)硬盤采用的3D XPoint存儲芯片，目前每月生產(chǎn)不到1萬片的3D XPoint晶圓片。美光是在去年8月發(fā)表Quantx硬盤，到目前為止還未公布該產(chǎn)品規(guī)格、銷售價格或是上市確切日期，僅表示今年會出貨。

預(yù)期將會于伺服器以及快閃存儲磁碟陣列采用Optane的HPE (Hewlett Packard Enterprise)的儲存部門主管估計，這款新型SSD將占據(jù)該公司明年采購之SSD總數(shù)量的5~10%；而市場研究機構(gòu)Web-feet Research的儲存分析師Alan Niebel則估計，英特爾該產(chǎn)品在2017年的銷售金額約會在1億美元左右。

另一個變數(shù)是大型網(wǎng)路資料中心業(yè)者是否會廣泛采用該款SSD；在一年前，F(xiàn)acebook對3D XPoint存儲表示支持，并正在讓RocksDB軟件能對該存儲提供支援，不過在今年的開放運算(Open Compute)會議上，F(xiàn)acebook的代表并沒有提供關(guān)于采用該種SSD的最新訊息。

在Optane發(fā)表會上，英特爾引述了一位阿里巴巴(Alibaba)資料中心主管的證言，他對于重新架構(gòu)該公司的搜尋引擎以利用Optane固態(tài)硬盤感到十分熱衷；此外英特爾也將中國的騰訊(TenCent )、伺服器大廠Dell EMC，以及聯(lián)想(Lenovo)列為Optane支持者。

Niebel表示，Optane的初始規(guī)格以及售價都在合理范圍，也符合業(yè)界預(yù)期；英特爾提供能讓使用者將之做為主存儲的軟件，也為預(yù)計明年推出的3D XPoint DIMM板卡預(yù)先鋪路。

有少數(shù)新創(chuàng)公司開始推出采用磁性與電阻式RAM架構(gòu)的替代方案，通常是鎖定更利基型的應(yīng)用；現(xiàn)在為SanDisk母公司的Western Digital (WD)在去年8月時表示，該公司將于十年之內(nèi)推出ReRAM。

被稱為「3D XPoint先生」的英特爾資深院士、存儲技術(shù)開發(fā)總監(jiān)Al Fazio表示：「這是在旅程中非常重要的一天，不過只是開始；我們現(xiàn)在已經(jīng)開始提供DIMM樣品?！顾硎荆瑧?yīng)用于DIMM的芯片需要不到50%的性能改善，應(yīng)該是來自于良率的改善：「打造DIMM基礎(chǔ)架構(gòu)是閘控(gating)而非媒介項目?！?/p>

Fazio表示，到目前為止3D XPoint技術(shù)的焦點都集中在材料科學(xué)，關(guān)鍵是找到并開發(fā)該芯片的正確材料組合，特別是選擇器二極體(selector diode)需要能在CMOS后段制程的低溫之下運作。128Gb的首款3D XPoint存儲在密度上完全超越DRAM，而且只落后NAND快閃存儲一到兩個世代，不過英特爾與美光在2015年7月大張旗鼓發(fā)表3D XPoint之后，產(chǎn)品上市卻出現(xiàn)無預(yù)警延遲。

已退休的SanDisk創(chuàng)辦人暨快閃存儲技術(shù)先鋒Eli Harari曾表示，新材料的功率與良率參數(shù)的特征化需要時間：「英特爾應(yīng)該考慮將存儲技術(shù)開放，并制造存儲內(nèi)處理器(processor -in-memory)芯片?！?/p>

英特爾的Fazio則表示，不同于部分競爭技術(shù)，3D XPoint并非被設(shè)計為嵌入式存儲使用：「這種存儲的架構(gòu)是高容量、低延遲以及低成本?！褂⑻貭柕姆菗]發(fā)性存儲事業(yè)群總經(jīng)理Rob Crooke總結(jié)指出：「這里有數(shù)十億美元的商機，而我們愿意為了掌握商機而投資。」