全面解析：英特爾 Optane SSD 到底怎麼樣？

當前所見可能與未來的實際產品表現有所不同。

英特爾公司目前已經發布了其Optane P4800X SSD與M.2 2280主板，而我們亦了解到此類3D XPoint存儲產品並未與現有快閃記憶體方案進行直接性能比較——很明顯，英特爾公司已經不再將Optane強調為一類完全不同的存儲產品。

可以肯定的是，目前尚沒有足夠的事實性信息可作為支持或者反對的依據，或者我們也可以將此視為晶元巨頭方面的一種營銷性手段，而其核心理由則是Optane及其背後的3D XPoint存儲介質並未能提供當初公布的原始性能水平。

那麼分析師與評論員們已經整理出哪些關於Optane產品的相關信息?

SSD P4800X

首先，可以明顯看到NVMe PCIe介面並未給Optane帶來任何影響，即將推出的DIMM內存匯流排介面產品預計能夠提供更為可觀的速度提升效果。

Objective Analysis公司分析師Jim Handy在評論中寫道，「即使面對的是擁有無上限性能表現的存儲器技術，這一介面也僅能為其帶來相當於同介面下五到十倍於NAND快閃記憶體的性能水平……該內存通道會因不必要的I/O協議而影響XPoint的實際速度。」

性能

根據我們得到的消息，P4800X的測試場景隊列深度為不高於16，在這種情況下其隨機讀取速度可達到P3700 NAND SSD的十倍，隨機寫入速度則可達到三倍，而七比三讀取/寫入混合IO場景的速度提升則為八倍。

那麼隊列深度為何與最終性能表現有關?我們的理解是，NAND SSD的控制器會在其與快閃記憶體存儲塊間建立大量通道。如果同時處理多項請求，則這些通道皆可用於服務此類請求，而性能則可隨之增加。

英特爾公司則堅持認為，現實世界中，Optane測試用例中的低隊列深度擁有更為廣泛的指導意義。

而根據相關技術媒體的報道：「由於Optane SSD的最高隊列深度為12，因此英特爾公司在其規格表中給出了1到16這一隊列深度區間內的性能水平，並將其與同等隊列深度的NAND快閃記憶體驅動器進行性能比較(對於第一代Optane產品而言，1、2以及16這三種隊列深度似乎非常重要)。」

我們懷疑3D XPoint控制器並不具備這樣的多通道介面。正因為如此，其無法像NAND SSD那樣隨請求數量增長而實現性能提升，因此英特爾刻意給出陣低隊列深度情況下(即不高於16)的性能數字。根據相關硬體報告所指出，「該SSD採用一套定製化七通道英特爾NVMe ASIC，其中每通道最高可管理四塊晶片，意味著總晶片數量為28塊。」相比之下，企業級PCIe SSD中採用的則是16通道控制器。

英特爾的P4800X產品簡介資料指出：

我們看到16隊列深度條件下的隨機讀取/寫入IOPS分別為55萬與50萬。該驅動器採用寫入到位技術，而未使用傳統NAND SSD中的塊擦除後再寫入的處理方式，這將有效提升寫入速度並幫助提升產品使用壽命。

另一份分析報告提到：「其在低隊列深度情況下提供5倍到8倍於對等SSD產品的性能表現。混合(七比三)隨機4K讀取/寫入工作負載的性能測試給出了令人印象深刻的50萬IOPS結果，遠遠超過任何我們所見到過的任何現有SSD方案。」

使用壽命

坦白地講，Optane SSD的使用壽命令人失望。P4800X在三年質保期內每天可支持30次全盤寫入(簡稱DWPD)，英特爾公司表示這相當於提供總計12.3 PB存儲容量(實際上，我們計算得出的結果為12.6 PB)。

通過英特爾的DC P3700數據統計表，我們發現400 GB P3700 SSD產品的每天全盤寫入次數為17次。以下為我們據此計算出的總體可寫入PB數量：

· 400 GB x 17 DWPD = 6800 GB

· 6.8 MB x 365天 = 2482 TB每年

· 2482 PB x 5年 = 12.41 PB，還比使用XPoint的P4800X略高一點。

在我們看來，這意味著P4800X擁有「超高使用壽命」的說法根本站不住腳。

另外根據英特爾方面發布的消息，未來的P4800X型號將提供五年期質保服務。

價格

Jim Handy在報告中寫道，人們原本預計Optane SSD將成為「一種新型存儲器，其性能與DRAM接近而價格則類似於NAND。然而，事實上英特爾公司公布的SSD在性能上實際更接近NAND快閃記憶體，而價格卻類似於DRAM。」

P4800X的價格為1520美元，意味著其375 GB容量摺合每GB使用成本達4.05美元。Handy指出，NAND目前的每GB存儲資源成本已經不到0.50美元，而DRAM的成本對最終用戶來說也已經不超過每GB 5.00美元; 因此，Optane擁有接近於DRAM的價格與接近NAND的速度表現。

而分析師Tim Prickett Morgan則對此表示反對，並列出了多種不同DRAM價格：

· HPE 128GB DDR4 @2.8GHz – 6500美元到7200美元，摺合每GB 50.8美元到56.25美元。

· 64 GB模塊 – 1800美元到4500美元，摺合每GB 28.13美元到70.3美元。

· 32 GB存儲棒 – 1200美元，摺合每GB 37.5美元。

他完全不支持Handy的觀點，並認為XPoint SSD在價格上距離DRAM還有相當大的空間。

另有報道指出，英特爾公司速度最快的P3608 NAND SSD的零售價格為每GB 1.64美元，這相當於為Optane SSD提供了價格下限。

延遲水平

P4800X在4KB數據塊七比三讀取/寫入混合工作負載可提供低於10微秒的讀取延遲。我們並不清楚其寫入延遲水平如何。相比之下，P3700的讀取/寫入延遲分別為20微秒/20微秒; 這意味著Optane SSD在延遲方面的表現至少僅相當於P3700的一半。

Optane主板M.2卡內存

英特爾客戶計算部門副總裁兼總經理Navin Shenoy表示，利用Optane存儲器，「大家能夠讓您的計算機運行速度提升一倍，同時讓整體系統性能提升達28%，且存儲性能提升最多14倍。微軟Outlook等應用程序的啟動速度將達到原本的近6倍，Chrome瀏覽器的啟動速度提升5倍，遊戲啟動速度增加67%且水平載荷提速65%。」

不過根據我們的理解，這樣的對比實際上基於使用磁碟驅動器的PC，而非與SSD進行比較。

以下為英特爾公司給出的Optane存儲器屬性表格：

性能數據顯示其4K隨機讀取IOPS在隊列深度為4的情況為30萬，隨機寫入IOPS則為7萬。另外其連續讀取傳輸帶寬為每秒1200 MB，而連續寫入傳輸帶寬則僅為每秒280 MB。

根據AnandTech網站的報道，其16 GB版本要價44美元，32 GB則為77美元，後者的每GB使用成本為2.4美元。

使用壽命為每天100 GB，質保服務周期為五年，意味著總計可寫入182.5 TB數量。讀取延遲水平為6微秒，寫入則為16微秒。

Optane的重要意義

Datera公司的一位發言人表示，「每過十年，計算機行業就會向市場推送一批新型硬體技術，從而改變計算機的固有設計方式並影響我們如何利用其體驗數字世界。十年之前的代表性產物為iPhone，二十年前為互聯網，三十年前為IBM PC，四十年前則是英特爾憑藉著第一款微處理器為我們如今所知的整個IT行業奠定了基礎。英特爾Optane的推出標誌著另一個開創性的時刻。英特爾Optane在本質上屬於持久性內存，其將深刻影響並敦促我們重新考慮數據的存儲、管理與傳遞方式。」

他同時表示：「在Datera Elastic Data Fabric當中，英特爾Optane定義了另一種新的節點類型：初始Datera英特爾Optane節點將提供3 TB容量，可以低於250微秒的延遲下提供超過100萬IOPS，且能夠以無縫方式作為持久內存與Datera全快閃記憶體節點以及混合存儲節點等不同存儲層進行綁定。」

1. 英特爾Optane提供超過50萬IOPS與低於50微秒的延遲水平。

2. 快閃記憶體擁有10萬IOPS以及低於500微秒的延遲水平。

3. 磁碟驅動器擁有150 IOPS以及數毫秒級延遲水平。

Datera公司的這位發言人認為，「具備內存級別性能表現的存儲即服務將成為遊戲規則改變者，其將給如今乃至未來的實時數字化商業世界帶來深遠影響。其預示著將出現新的應用程序類型，例如內存內資料庫、高交易量工作負載以及實時環境分析方案。」

他進一步補充稱：

正如汽車並不僅僅是速度更快的馬車，而將徹底改變運輸、生活方式乃至城市規則，自動駕駛車輛也將再次改變這一切……英特爾Optane亦能夠為數字世界帶來同樣的變革。

還有一點，「配合英特爾Optane的Datera將徹底改變整個存儲世界：我們將能夠共同提供擁有內存級性能的PB級別數據基礎架構，並作為一項服務針對運行中的各類規模化工作負載進行量身打造。我們能夠推動新的數字化體驗，例如按需互動式數字業務、實時洞察分析與沉浸式信息等。這將代表著數據時代的新曙光。」

當然，這一切僅僅是Datera公司自己眼中的「數據時代」。