英特尔傲腾技术解析：又一招杀手锏

在半导体技术驱动下，计算机性能沿着摩尔定路突飞猛进，然而，仍旧逃离不开“存储”的瓶颈制约，拖累整个系统性能提升缓慢。使用闪存（NAND）加速的想法一直都在， intel 都有尝试。 英特尔随新处理器带来了两个平台性的升级，为下一轮电脑性能飞跃做好了准备。

在英特尔历史上，两代芯片组特性接近、平行销售，并且同时支持最新一代处理器的情况十分少见，如今的100系列和200系列就是其中之一。除了对超频有所贡献之外，200系列芯片组还带了更重要的隐秘特性，这就是对英特尔傲腾(Optane)内存的支持。

做内存出身的英特尔

这不是玩笑话，历史上是这样的。无论是做NAND（与非）的渊源，还是今天的Optane，都算是延续着英特尔的存储梦。

有着强大晶圆制造能力的英特尔，不仅制造CPU和芯片组等主要PC芯片，同时顺手用着接近的制造工艺生产NAND，当然CPU用的是最先进的14nm，而NAND则相对“落后”，还在使用16nm制程。如日中天的NAND和几近消失的NOR（或非）都是非易失性存储（NVM，Non-Volatile Memory）下的Flash（闪存）分支，但即便一直联手Micron，英特尔在整个消费级市场里的份额仍下降至5%水平，远远被三星、海力士和东芝甩在身后。更跌面子的是，在CPU制程上 领先于 世界的英特尔， 对于NAND ，不仅制程落后而且进入导入也落后，如三星的V-NAND已经普及、东芝的BiCS已堆叠到64层、海力士的3D NAND发展到第4代，而英特尔/Micron刚在2016年底导入3D NAND技术。

虽然NAND产品上竞争力不足，但是英特尔一直在憋大招，这就是2015年正式发布的3D XPoint技术，年初被定名为Optane；美光则将其命名为QuantX。3月28日正式发布中文名为“傲腾”。

不是闪存

从技术原理角度来看，3D XPoint或者说Optane与NAND/NOR等Flash完全不同，而更接近于内存，延迟、耐擦写性、介质速度等几个关键指标也优于NAND几个数量级，未来发展潜力 巨大。

就在3月，英特尔紧锣密鼓地推出了两款Optane产品，分别是面向企业市场的Optane SSD和面向主流消费市场的Optane Memory，而面向高端个人市场的Optane SSD很快也将上市。Optane最诱人的特性莫过于它有着堪比内存（DRAM）的性能而容量向NAND靠拢，真可谓是内存与SSD之间绝佳的补充。

当然，与3D XPoint具有类似特性的技术并不在少数，它们被统称为NVRAM，但是无论是FeRAM（铁电）、MRAM（磁阻）、PRAM（相变）还是Millipede Memory（千足虫）、NanoRAM（碳纳米管），距离产品化乃至商品化都还有相当的距离，而Optane已经华丽登场 。

不过，在正式普及Optane之前，英特尔要面临的挑战并不少，自身的产能爬坡和市场的接受度都是不小的问题。好在相比其他NVM或NVRAM的竞争者，根植PC市场四十余年的 英特尔 ，有着巨大的平台及生态优势，Optane Memory就是一款革命性产品。

惊鸿一瞥

别看叫“SSD”，但是Optane SSD已经不再使用NAND做存储介质，性能是它的最大卖点。无论是响应速度、IOPS还是吞吐速度，已经上市的DC P4800X都远超DC P3600/P3700系列，只是目前仅有采用PCI-E插卡形态的375GB这一款。


optane为高负载应用提供数倍乃至数十倍的响应性能提升

关于这款产品的性能表现，还有待获得样品后测试验证。而它所带来的计算机架构巨大变革，首先从服务器领域开始。除了常规的存储模式（冯·诺依曼架构中的Storge），Optane SSD还支持异常高大上的Memory Pool（内存池）模式。同时其读写和响应速度远超过当前主流的SSD，能轻易帮助内存容量突破TB，不仅分分钟解决服务器上内存容量不足的问题，而且从性能上比原有8通道DRAM更高。从中期来看，Optane的非易失性，还会在使用模式上挑战DRAM，待到Optane DIMM到来，断电后内存数据都不会丢失，于今天是完全不可实现却极度渴求的特性。

目前，通过英特尔Memory Drive Technology就能将Optane SSD映射为内存池，只是目前公布出来的只支持Xeon（至强）平台。面向高端个人市场的Optane SSD 900P不久就将面世，界面都是PCI-E 3.0 x4，插卡、M.2和U.2并发，是否支持内存池模式暂时不明。

现实加速

对更多个人用户来说，Optane SSD是可望而不可及的，市场转变和普及都难在短时间内完成， Optane Memory就在这种背景下诞生了。

和存储、内存模式完全不同，Optane Memory实质是一种缓存，与广泛分布在计算机中的Cache、Buffer的使用模式类似，即逻辑架构上类似，而其不同主要集中在电气层面。缓存存在的目的在于解决快慢两个设备间的通讯问题，否则快速设备会被迫与慢速设备同速运行，影响整体性能 。 和执行单流的Cache/Buffer相比，Optane Memory的缓冲任务复杂得多，系统写向存储（HDD、SSD等）的流并行性非常高，同时还具有非顺序地址、非并发等特点，因此一直以来，只能通过OS和存储设备直接对话完成，这也是PC换用SSD能带来如此大性能提升的原因。

早在2005年，英特尔就推出了基于其NAND技术的TurboMemory（迅盘），彼时调用的正是Windows Vista中的Superfetch特性实现了对硬盘的缓冲，微软称之为ReadyDrive。如今，十几年过去了，操作系统层面早已变得更为平滑，而TurboMemory却早已因为SSD的流行和自身的问题而湮没。

今天回归的Optane Memory明显汲取了教训，其市场定位放低至SSD远未普及的台式电脑市场，仅配备1颗HDD机械硬盘的台式机仍占市场85%以上份额。从容量方面来说，无论是44美元的16GB还是77美元的32GB版本，都难以作为Win8/10的系统盘使用，势必与HDD组合使用。导入3D Xpoint技术后，Optane Memory的读写寿命不再是问题，100GB的数据写入量已折合3~6全盘写。介质和PCI-E 3.0接口的响应速度更快，本身速度也更高，再加上新版本的RST（Rapid Storage Technology，快速存储技术）的改进，仅使用16GB版本Optane Memory就能带来如系统启动时间、常用软件安装时间等主流应用30%~50%的时间缩短，无论是访问延时还是吞吐速度，其表现以接近PCI-E通道的高端SSD而高于SATA通道产品。