Теги → 3d xpoint nvdimm

Новая статья: Знакомство с накопителями Intel Optane Memory: футуристично, но не феерично

Данные берутся из публикации Знакомство с накопителями Intel Optane Memory: футуристично, но не феерично

Micron: Более 25 % серверов будут использовать память 3D XPoint к 2022 году

Корпорация Micron Technology раскрыла некоторые новые подробности о технологии памяти накопителей 3D XPoint, а также поделилась своим видением касательно её будущего. У Micron и Intel есть перспективный план развития технологии на долгие годы вперёд, что обеспечит улучшение её характеристик и уменьшение цены. Micron ожидает, что по мере эволюции 3D XPoint, память будет применяться всё более широко.

Как и ожидалось, коммерческое производство первых микросхем 3D XPoint ёмкостью 16 Гбайт (128 Гбит) стартует в 2017 финансовом году компании Micron (который начинается в начале сентября этого года), а первые накопители на базе этого типа памяти появятся на рынке уже этой осенью. Учитывая, что Intel поставила первые образцы твердотельных накопителей (solid-state drives, SSDs) на базе 3D Xpoint ещё в конце прошлого года, начало массового производства в этом выглядит ожидаемым. Поскольку стоимость SSD на основе памяти накопителей обещает быть очень высокой в начале их жизненного цикла, маловероятно, что подобные устройства станут популярными. Как следствие, 3D XPoint получит относительно существенное распространение лишь с выходом серверной платформы Intel Xeon Purley в конце 2017 года.

Иерархия памяти в серверах по видению Intel

Иерархия памяти в серверах по видению Intel

Процессоры Intel Xeon с кристаллами Skylake-EP/Skylake-EX будут экипированы многоуровневым (tiered) контроллером памяти, который сможет работать с разными типами памяти посредством интерфейса DDR4. Как ожидается, процессоры Skylake-EX будут поддерживать до 6144 Гбайт памяти при помощи специальных буферов. Часть этой памяти будет обычной DDR4, другая часть — 3D XPoint. Подобный подход позволит разместить большой объём быстрой оперативной памяти и относительно быстрой памяти накопителей в непосредственной близости от микропроцессора, что значительно ускорит целый ряд серверных рабочих нагрузок, но не обойдётся слишком дорого.

Хотя 3D XPoint обещает быть быстрее (как с точки зрения скорости линейного чтения, так и с точки зрения количества операций ввода/вывода в секунду) и надёжней NAND флеш, она будет существенно медленнее обычной DRAM. Чтобы получить преимущества от 3D XPoint, подключаемой непосредственно к DDR4-каналам процессора, многим владельцам серверов потребуется изменять свои приложения с учётом того, что у машин появится иерархичная подсистема памяти. Как следствие, использование NVDIMM и SSD на базе памяти накопителей будет расти умеренными темпами, ожидают в Micron.

Перспективы 3D XPoint по оценкам Micron

Перспективы 3D XPoint по оценкам Micron

Так, в 2018 году лишь 5 % типовых серверов (с двумя или четырьмя процессорными гнёздами) будут использовать память 3D XPoint в каком-либо форм-факторе (NVDIMM, PCIe карта, 2,5-дюймовый SSD с U.2/SFF-8639 коннектором). К 2020 году уже 16 % серверов будут оснащены 3D XPoint. Однако уже в 2022 году более четверти серверов — около 27 % — будут использовать память накопителей 3D XPoint, если предсказания Micron окажутся точными. Как видно, 3D XPoint не заменит собой обычную твердотельную NAND флеш-память, но накопители на её основе займут своё место в центрах обработки данных.

Рост производства DRAM и NAND памяти по ожиданиям Micron

Рост производства DRAM и NAND памяти по ожиданиям Micron

Micron Technology считает, что общий объём произведённой памяти 3D XPoint для серверов общего назначения в 2019 году составит около 0,7 экзабайт (1 экзабайт = 1 миллион терабайт), а к 2022 году вырастет до 4,3 экзабайт. Предсказания касательно объёмов производства NAND разнятся. К примеру, Micron полагает, что рынку потребуется 344 экзабайта NAND-памяти уже в 2019 г., при этом половина этого объёма (172 экзабайта) будет использоваться для твердотельных накопителей. Однако согласно ожиданиям Samsung Electronics от сентября прошлого года, индустрия произведёт лишь 253 экзабайта NAND флеш-памяти в 2020 году. Разумеется, не совсем корректно сравнивать объём всей произведённой NAND с объёмом 3D XPoint для серверов (из всех произведённых SSD лишь около 12 % предназначены для серверов). Однако можно с уверенностью предполагать следующее:

  • Объём выпускаемой памяти 3D XPoint будет несопоставим с объёмами производимой NAND флеш даже для рынка серверов;
  • Себестоимость и цена 3D XPoint в ближайшие годы не позволят этой памяти получить сравнимое с NAND флеш распространение. В противном случае, новый тип памяти просто заменил бы старый;
  • Вследствие существенных трудностей с массовым производством 3D XPoint ожидать паритета цены между памятью накопителей и обычной NAND в ближайшие годы не приходится.

В будущем компании Intel и Micron начнут применять для производства 3D XPoint всё более совершенные технологии, что обещает привести к её удешевлению, увеличению производительности и уменьшению энергопотребления, что важно для серверов. Будут ли улучшения столь существенны, что позволят Intel и Micron расширять использование 3D XPoint на рынках клиентских устройств, — покажет время.

Micron: В 2018 выручка за память 3D XPoint будет исчисляться миллиардами

Совместно разработанная Intel и Micron Technology память накопителей 3D XPoint имеет все шансы существенно поменять ситуацию на рынке твердотельных накопителей (solid-state drives, SSDs) для высокопроизводительных компьютеров и центров обработки данных. Тем не менее, 3D XPoint обещает быть дороже обычной NAND флеш-памяти, что несколько затормозит рост популярности соответствующих SSD. Тем не менее, в ближайшие годы Micron надеется выручить миллиарды долларов за 3D XPoint.

Микросхемы памяти 3D XPoint

Микросхемы памяти 3D XPoint

Эрни Мэддок (Ernie Maddock), финансовый директор Micron, считает, что продажи накопителей на базе 3D XPoint, будут приносить компании от 5 до 10 % дохода через три года. За финансовый 2015 год (закончился третьего сентября 2015 года) компания Micron заработала $16,192 млрд. Таким образом, через три года выручка за SSD на основе 3D XPoint составит от $0,8 до $1,6 млрд за год при условии, что доходы компании не будут расти. Учитывая тот факт, что Micron планирует сосредоточиться на выпуске готовой продукции в ближайшие годы, снизив продажи микросхем.

«[3D XPoint] является полностью новой технологией, а потому, очень сложно устанавливать конкретные цели по выпуску», — сказал господин Мэддок на конференции UBS Global Technology Brokers Conference. «Как и в других случаях с технологиями, мы считаем, что снижения цен на 3D XPoint откроют для такой памяти новые сегменты рынка. Один из ориентиров, который мы установили с точки зрения доходов — 5 – 10 % выручки в течение следующих трёх лет или около того. Я думаю, целесообразно сохранить [ориентир] на том же уровне до 2018 года, до тех пор, пока у нас не будет больше опыта и немного больше времени [с этой технологией]».

Преимуществa 3D XPoint перед NAND и HDD

Преимуществa 3D XPoint перед NAND и HDD

В настоящее время продажи NAND флеш-памяти и продукции на её основе составляют около 32 % выручки Micron (данные четвёртого квартала финансового 2015 года). Если компания ожидает, что 10 % её выручки через три года ей будет приносить 3D XPoint, то очевидно, что на новый тип памяти возлагаются серьёзные надежды. Фактически, существенная часть SSD компании Micron будет использовать 3D XPoint, а не NAND.

Ранее в этом месяце корпорация Intel раскрыла, что стоимость SSD на базе 3D XPoint будет значительно выше, чем стоимость твердотельных накопителей на основе обычной NAND флеш-памяти. Как следствие, едва ли подобные устройства станут массовыми в начале жизненного цикла.

Позиционирование 3D XPoint в центрах обработки данных

Позиционирование 3D XPoint в центрах обработки данных

Учитывая уникальные характеристики памяти 3D XPoint — беспрецедентно высокую производительность, невероятно низкие задержки, высочайшую износоустойчивость и возможность обработки огромного количества операций ввода/вывода в секунду (input/output operations per second, IOPS) — накопители на её базе займут своё место в центрах обработки данных.

Micron планирует начать продажи твердотельных накопителей на базе 3D XPoint в следующем году. Intel также начнёт продажи подобных SSD в следующем году, однако широкое распространение они получат лишь в 2017, одновременно с распространением серверной платформы Intel Xeon Purley. Цены на новые накопители достоверно неизвестны, но они будут выше, чем у SSD на основе NAND флеш. Накопители на базе 3D XPoint будут доступны исключительно от Intel и Micron.

Intel: Стоимость SSD на базе 3D XPoint может быть в разы выше обычных

Когда компании Intel и Micron Technology анонсировали память 3D XPoint в конце июля, они ясно дали понять, что новая технология не только существенно увеличит производительность твердотельных накопителей, но и даст возможность создателям увеличить выручку и прибыль. Судя по новым данным от Intel, накопители первого поколения на базе 3D XPoint будут весьма дорогими. Тем не менее, благодаря уникальным характеристикам, они могут стать прорывом для центров обработки данных.

Преимущества памяти 3D XPoint

Преимущества памяти 3D XPoint

Память 3D XPoint обещает показать сверхвысокие скорости записи и чтения, беспрецедентно низкие задержки при доступе к данным, высокую износоустойчивость и возможность обработки огромного количества операций ввода/вывода в секунду (input/output operations per second, IOPS) по сравнению с твердотельными накопителями на базе NAND флеш-памяти. Подобные преимущества сделают SSD на основе 3D XPoint идеальными для центров обработки данных. В частности, NVDIMM модули с памятью 3D XPoint смогут вывести аналитику в реальном времени, высокопроизводительные вычисления, а также базы данных, располагающиеся в оперативной памяти (in-memory databases), на новый уровень.

«Как технология, 3D XPoint изменит правила игры», — сказала Дайан Брайант (Diane Bryant), старший вице-президент и генеральный директор подразделения Data Center Group корпорации Intel.

Новые продукты Intel для ЦОД

Новые продукты Intel для ЦОД

Однако, такие накопители обойдутся недешево. В ходе встречи с инвесторами, корпорация Intel рассказала о планах на следующий год, а также затронула преимущества и цены на 3D XPoint накопители. Согласно новым данным Intel, стоимость модулей DIMM на базе 3D XPoint будет составлять примерно половину стоимости модулей оперативной памяти (в пересчёте на бит). Подобная разница является значительной для операторов высокопроизводительных серверов, также это означает, что стоимость накопителей на базе 3D XPoint будет в разы выше стоимости SSD на основе NAND флеш-памяти.

«Мы можем установить четырёхкратный объем памяти в сервер на базе двух Xeon, и нас есть фундаментальное преимущество по сравнению с себестоимостью DRAM», — сказала госпожа Брайант. [Себестоимость 3D XPoint составит] до 1/2 стоимости DRAM».

Если рассматривать текущую спотовую цену на оперативную память (dynamic random access memory, DRAM) типов DDR3 и DDR4 как базис, то стоимость одного 512-Гбайт твердотельного накопителя в форм-факторе DIMM на базе 3D XPoint может составить от $989 до $1157. Поскольку цена оперативной памяти очень быстро снижается, уже через год указанные цифры могут упасть минимум на 30 – 40 %.

Intel DIMM на базе 3D XPoint

Intel DIMM на базе 3D XPoint

Следует понимать, что подобный уровень цен не является чем-то, что сейчас анонсирует Intel. Во-первых, цены на оперативную память очень быстро меняются. Во-вторых, компания не заинтересована производить продукцию, которая будет иметь ограниченную популярность вследствие чрезмерно высокой цены.

«Это не заявление о цене», — сказала генеральный директор подразделения Data Center Group. «Мы выясним, по какой цене продавать, ведь, как вы знаете, изменения цен DRAM достаточно динамичны. Но у нас есть фундаментальное, базовое преимущество по себестоимости. Мы планируем [массово выпустить накопители на 3D XPoint] с нашей платформой Xeon следующего поколения Skylake. Но мы начнем поставлять образцы [3D XPoint-накопителей] в начале следующего года, чтобы клиенты смогли подготовиться».

SSD производства Intel

SSD производства Intel

Хотя настоящее продвижение твердотельных накопителей на базе 3D XPoint в центры обработки данных начнётся в 2017 году вместе с выпуском платформы Intel Xeon Purley, в следующем году компания планирует представить SSD на основе новой технологии для высокопроизводительных персональных компьютеров. Цену подобных устройств предсказать сложно, но учитывая текущую позицию Intel, очевидно, что она будет премиальной.

Intel: Первые SSD c памятью 3D XPoint будут иметь скорость в 6 Гбайт/с

Хотя 3D XPoint — новый тип энергонезависимой памяти, совместно разработанный Intel и Micron Technology — обещает значительно повысить производительность твердотельных накопителей в будущем, не стоит ожидать, что он радикально увеличит их производительность уже в следующем году. По оценкам производительности, опубликованным Intel, скорость первых SSD на базе памяти 3D XPoint будет ограничена современными интерфейсами.

Первые Intel Optane — твердотельные накопители на основе 3D XPoint — будут использованы в центрах обработки данных (ЦОД) для хранения часто запрашиваемых «горячих» данных. Новые SSD серии Optane обещают предложить сверхвысокие скорости записи и чтения, низкие задержки при доступе к данным, а также возможность обработки беспрецедентного количества операций ввода/вывода в секунду (input/output operations per second, IOPS). Первые накопители Intel Optane будут использовать интерфейсы PCI Express 3.0 и DDR4, а выпускаться в форм-факторах PCIe-карт или модулей DIMM с 288 контактами.

DIMM c памятью 3D XPoint

DIMM c памятью 3D XPoint

Карты PCI Express 3.0 x4 совместимы со всеми современными серверами и могут предложить пропускную способность до 4 Гбайт/с. Гибридные модули NVDIMM (энергонезависимые модули памяти DIMM) могут потенциально обеспечить ещё более высокую пропускную способность и ещё более низкие задержки, однако они не будут совместимы с машинами текущего поколения.

Выходящие вскоре Intel Xeon E5 v5 поколения Broadwell-EP с 22 ядрами будут официально поддерживать стандарт памяти PC4-19200 (DDR4, 2400 МГц), таким образом располагая пропускной способностью до 19,2 Гбайт/с на канал (или до 76,8 Гбайт/с на процессорное гнездо). Теоретически, NVDIMM с памятью 3D XPoint мог бы предоставить аналогичную пропускную способность, но Intel не хочет раскрывать максимальные возможности решений на базе нового типа памяти для накопителей. На форуме Intel Developer Forum ранее в этом месяце компания показала, что 3D XPoint NVDIMM предложит пропускную способность около 6 Гбайт/с, но значительно снизит задержки и увеличит количество операции ввода/вывода в секунду по сравнению с сегодняшними SSD. Хотя 6 Гбайт/с — высокая скорость передачи данных, её сложно рассматривать как прорыв. Впрочем, снижение латентности и увеличение IOPS существенно ускорят производительность систем хранения данных.

Иерархия систем хранения данных в ЦОД в будущем

Иерархия систем хранения данных в ЦОД в будущем

Крупнейший в мире производитель центральных процессоров также подтвердил на IDF, что прежде чем NVDIMM с памятью 3D XPoint выйдут на рынок, компании понадобится поработать с JEDEC и другими игроками рынка, чтобы внести возможные изменения в соответствующий стандарт (разработка которого до сих пор не завершена) с целью обеспечить совместимость между накопителями и платформами. Учитывая, что DDR4 поддерживает гигантские скорости передачи данных, существует вероятность, что коммерческие NVDIMM с памятью 3D XPoint будут поддерживать куда более высокую пропускную способность, чем сегодня ожидает Intel.

Уникальная ниша памяти 3D XPoint

Уникальная ниша памяти 3D XPoint

Как Intel, так и Micron, считают, что уникальные преимущества 3D XPoint — высочайшие скорости чтения/записи, повышенная надежность по сравнению с NAND флеш-памятью, а также существенно большая ёмкость по сравнению с оперативной памятью — обеспечат новой технологии особое место в иерархии хранения данных в ЦОД. Со временем энергонезависимая память класса накопителей (storage class memory) займёт нишу между DRAM и SSD на базе NAND флеш-памяти.

Судя по всему, неготовность стандарта NVDIMM, ограничения PCI Express 3.0 x4 и ряд других вещей заставляют Intel и Micron довольно консервативно оценивать возможности и производительность накопителей на основе 3D XPoint. К сожалению, такой подход не даёт возможности в полной мере оценить потенциал нового стандарта, а также сделать предположения касательно скорости его распространения.

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥