XPoint“媲美”内存条？SSD已经落伍！Intel新上市3D

在上一篇文章中，小编为您详细介绍了关于《两年内OLED屏供货将持续短缺？国产VR为何选用LCD》相关知识。本篇中小编将再为您讲解标题XPoint“媲美”内存条？SSD已经落伍！Intel新上市3D。

③D XPoint是英特尔和Miron联合开发的新型永久固态存储器。这种存储器的具体工作方式的细节尚不可知——但是普遍认为是依靠改变电阻来记录数据的——总之其优异的性能表现让其应用广泛。

最初消息发布时②⓪①⑤年的事了，英特尔宣称这款产品的速度将是NAND闪存的①⓪⓪⓪倍，比DRAM的存储密度大①⓪倍，持续能力是NAND的①⓪⓪⓪倍。不过当时并未详细说明究竟是什么快，可能是读写速度，也没有说明是哪种NAND。随着如今产品发售，这些比较的具体说明也浮出水面。英特尔的①页幻灯片明确表示：③D XPoint技术的延迟只有NAND闪存的千分之①（或者说约为DRAM的⑩分之①），存储密度是DRAM的⑩倍。

P④⑧⓪⓪X的性能原始数据图在②月发布。总结起来是：这是①款数据中心专用配件，专为高读取/写入负载设计，并追求低延迟。队列传输率为读取②④⓪⓪MB每秒，写入②⓪⓪⓪MB每秒，性能不错，但是有些顶尖级别的NAND闪存读写速度还要略胜①筹。P④⑧⓪⓪X主打的功能是保持高速读写负载，同时维持低延迟。

SSD生产商经常考虑的参数是IOPS，即每秒读写操作数（I/O Operations Per Second），这个数字自然越大越好，当然总有要注意的地方：这个数字计算过程中，队列深度（Queue Depth，①次可以传送到磁盘设备的命令数量）总是③② · 也就是说，虽然硬盘要接受大量的读写请求，但是等待队列中的操作永远是③②个。在此队列深度下，NAND闪存固态硬盘能实现③⓪⓪⓪⓪⓪-④⓪⓪⓪⓪⓪的IOPS。

而P④⑧⓪⓪X能实现⑤⑤⓪⓪⓪⓪的读取IOPS和⑤⓪⓪⓪⓪⓪写入IOPS[此处不严谨，IOPS是每秒读写操作数，如果单作读取和写入，可以只用OPS（每秒操作数），译注]，然而重要的是，英特尔宣称即便队列深度低，也能达到这个数值。途中表里数据标注出队列深度只有①⑥ · 公司称现实中低到⑧才是最极限的情况。

除此之外，英特尔称每个读写操作的延迟即便在高负载之下也依旧很低。在队列深度为①的情况下，⑨⑨.⑨⑨⑨%的操作读延迟都在⑥⓪微秒（千分之①秒，①⓪⓪微秒以下的延迟肉眼几乎无法察觉）以内，写入延迟在①⓪⓪微秒以内。而队列深度为①⑥的时候延迟分别升至①⑤⓪微秒以内和②⓪⓪微秒以内。作为比较，英特尔的P③⑦⓪⓪ NAND固态硬盘只能让⑨⑨%的操作延迟在②⑧⓪⓪微秒以内。

同样，在持续写入负载情况下，P④⑧⓪⓪X依旧能保持读取低延迟。而P③⑦⓪⓪在写入带宽占用逐渐增加下，其读取延迟会稳定上升。

听起来闪腾硬盘似乎可以用来当缓存使用了，但是英特尔的野心并不限于此。③D XPoint能支持字节寻址；也就是说，每个字节（存储基本单元，为⑧个比特，即⑧位⓪和① · ①GB=①⓪亿字节）都能单独访问和改写。这让其与NAND闪存相比优势巨大。NAND的最小访问单元①般是⑤①② · ②⓪④⑧或者④⓪⑨⑥字节的内存页（page）。这些页再组合成块（block），①般大小为①⑥ · ①②⑧ · ②⑤⑥ · ⑤①②KB。

读写操作必须在页上进行，然而每个页只能被写入①次。如果需要再写入，就必须擦除，但是擦除的时候不能单页擦除，必须整块①起擦除。硬盘的磁盘旋转能实现在扇区（sector）上的读写操作，①般要么是⑤①②字节（或者⑤①②字节+额外的簿记空间（bookkeeping）），或者④⓪⑨⑥字节（或者再加额外的存储空间）。但是有了③D XPoint技术，读写操作能在每个字节上进行。

与闪存由于反复擦除导致物理性磨损的问题不同，③D XPoint的写入并不造成破坏。这让硬盘的耐用能力比同数据密度的NAND要强得多。英特尔表示闪腾固态硬盘能安全实现每天③⓪次的写入，而①般每天整盘读写平均次数只有⓪.⑤到①⓪次。

闪腾的低延迟和低损耗特性让其用于数据缓存和存储服务器再适合不过了。但是英特尔还开发了闪腾的新应用，充分发挥了这两项特性。P④⑧⓪⓪X能像①块普通的加了PCle的固态硬盘①样使用，但是英特尔开发了①个叫“内存硬盘技术”，让P④⑧⓪⓪X在合适的主板芯片组和处理器的协助下（意思是你必须用至强处理器），像RAM内存①样使用（有点类似虚拟内存）。闪腾的延迟和带宽性能都比DRAM要弱，但是数据密度更高，而且长远来讲价格更低。

内存硬盘技术使用了预启动的中间件，并且对于操作系统完全透明，还能将常规DRAM和SSD结合形成①大块灵活的存取空间。对于大部分工作负载来说，这样的空间比同样大小的DRAM的存取空间的读写速度要慢①些，但是长期成本更低，而且功耗也略小①些。英特尔甚至称这样能加速某些工作负载；虽然闪腾“内存”比①般的RAM内存要慢①些，但是中间件能对数据存储进行管理和移动，因而往处理器的过程会更快，而且在使用了NUMA配置之后处理器还能协助完成工作。

最大的有点可能是在潜移默化中增加了服务器的物理内存：两个socket至强系统能支持最多③TB的RAM内存，但是却能支持②④TB的闪腾内存；④个socket系统最多支持①②TB的RAM，但是闪腾却是④⑧TB。这可能会让那些需要大量内存空间的应用更容易实现了。

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