Теги → skylake-ex

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.

Платформа Intel Xeon Purley появится только во второй половине 2017

Серверная платформа Intel Xeon известная по кодовому имени Purley станет, как ожидается, настоящей революцией на рынке центров обработки данных. Однако, её появление намечено лишь на конец 2017 года, согласно сообщению одного из веб-сайтов. Таким образом, массово новые серверы появятся лишь в 2018 году.

Платформа Intel Xeon с кодовым именем Purley будет предназначена для самых разных применений, включая коммерческие серверы с двумя ЦП, многопроцессорные серверы непрерывного действия с четырьмя или восемью ЦП и системами для высокопроизводительных вычислений. Согласно неофициальным данным, в основе платформ Purley лежат процессоры c количеством ядер до 28, шестиканальным контроллерам памяти DDR4 на базе микроархитектуры Skylake в форм-факторе socket P0 (с более, чем 3000 контактов).

Intel Xeon Purley: Ключевые нововведения

Intel Xeon Purley: Ключевые нововведения

Ключевыми нововведениями процессоров Skylake-EP и Skylake-EX являются 512-разрядные расширения AVX 3, поддержка до 768 Гбайт памяти на процессор без использования SMB и до 6 144 Гбайт памяти на процессор при использовании буфера памяти (scalable memory buffer, SMB) Apache Pass (или до 24 576 Гбайт на 4S машину), до 48 линий PCI Express 3.0, а также два или три канала новой процессорной шины UltraPath Interconnect (UPI), которая заменит применяемую сегодня шину QuickPath Interconnect (QPI).

Шестиканальный интерфейс DDR4 будет использован не только для работы с оперативной памятью с произвольным доступом (dynamic random access memory, DRAM), но и с памятью накопителей типа 3D XPoint. Таким образом, системы на базе Intel Xeon Purley будут не только поддерживать быструю оперативную память DDR4, но и высокопроизводительные твердотельные накопители на основе 3D XPoint. Подсистема памяти Purley будет иметь колоссальные отличия от сегодняшних подсистем памяти серверных процессоров. Пройдёт некоторое время, прежде, чем разработчики серверного программного обеспечения научатся пользоваться всеми её преимуществами.

Intel Xeon Purley: Примерные характеристики CPU

Intel Xeon Purley: Примерные характеристики CPU

Серверная платформа Intel Xeon Purley будет базироваться на совершенно новом наборе микросхем C620, известном по кодовому названию Lewisburg, согласно данным неофициальных источников. Наиболее мощная версия C620 будет поддерживать четыре линии DMI 3.0 (8 Гтрансфер/с) для подключения к центральным процессорам, четыре порта 10GbE, 20 полос PCI Express 3.0, 14 портов Serial ATA III, 10 портов USB 3.0, новый ускоритель Intel QuickAssist, а также новый движок Intel Innovation Engine.

Согласно ожиданиям Intel, ускоритель QuickAssist в 2,5 раза увеличит производительность в операциях по дешифрованию и в четыре раза ускорит операции по сжатию данных по сравнению с текущей технологией Coleto Creek.

Intel Innovation Engine — это выделенное 32-битное микропроцессорное х86-ядро, которое позволит разработчикам серверов создавать своё программное обеспечение для удалённого управления машинами, а не полагаться на Intel Active Management, что позволит дифференцировать серверные решения от разных производителей.

Intel Xeon E7

Intel Xeon E7

Согласно ожиданиям Intel, платформа Purley — главное событие на рынке серверов со времён появления процессоров на базе микроархитектуры Nehalem. К сожалению, вместо начала 2017-го, Purley появится только в конце года. Кроме того, если верить неофициальной информации, Purley не будет поддерживать PCI Express 4.0, что могло бы серьёзно ускорить работу SSD на базе новых типов NAND флеш-памяти и 3D XPoint.

Одним из следствий задержки выпуска Purley может стать и отсрочка выхода процессоров для высокопроизводительных настольных ПК для энтузиастов — Core i7 поколения Skylake-E.

Корпорация Intel традиционно не комментирует слухи и неофициальную информацию. Как следствие, текущие планы еще могут измениться.

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.

Compal будет производить серверы на Intel Xeon Purley для Dell и Lenovo

Хотя серверная платформа Intel Xeon Purley еще не представлена официально, поставщики серверов уже договариваются с производителями касательно изготовления машин. Согласно сообщению одного из средств массовой информации, Compal Electronics, один из известных контрактных производителей электроники, будет выпускать серверы на основе платформы Intel следующего поколения для Dell и Lenovo Group.

Сервер Lenovo ThinkServer

Сервер Lenovo ThinkServer

Compal является производителем оригинальных проектов (original design manufacturer, ODM), т.е. она не только производит аппаратное обеспечение, но и разрабатывает его по требованию заказчиков. Подобный вид сотрудничества даёт возможность сэкономить не только на производстве, но и на проектировании продуктов. Таким образом, Compal станет создателем определённых моделей серверов на базе Intel Xeon Purley для Dell и Lenovo, двух крупнейших производителей серверов.

Переговоры между контрактными производителями и поставщиками серверов или ПК начинаются с запроса котировок. В случае, если компании могут договориться о ценах, они подписывают контракт на проектирование и производство. Учитывая, что Compal, Dell и Lenovo смогли прийти к соглашению, есть вероятность, что разработка платформы Intel Xeon Purley по большей части завершена и компании имеют представление о стоимости производства серверов на её базе.

Сервер Dell PowerEdge

Сервер Dell PowerEdge

В настоящее время серверы Dell производятся в основном Intentec, Foxconn и Wistron (а точнее, её подразделением Wiwynn). По слухам, Dell планирует расширить сотрудничество с Compal, которая производит 70 % ноутбуков компании. Тесное сотрудничество между двумя фирмами поможет Dell сократить расходы.

Lenovo Group также ищет возможности сделать бизнес x86-серверов, приобретённый в прошлом году у IBM, прибыльным. Один из способов — заказать разработку и производство сторонним компаниям.

Intel Purley: Ключевые инновации

Intel Purley: Ключевые инновации

Платформа Purley станет самым основательным усовершенствованием серверов на основе Intel Xeon в этом десятилетии, когда крупнейший в мире производитель центральных процессорных устройств представит её в 2017 году. Intel намеревается выпустить три версии микросхем Xeon для платформы Purley: Skylake-EP, Skylake-EX и Skylake-F. Новые процессоры будут включать в себя до 28 ядер на базе микроархитектуры Skylake с технологией Hyper-Threading и 512-разрядными расширениями AVX версии 3, шесть каналов работы с памятью типа DDR4, до 48 линий PCI Express 3.0, два или три канала шины нового поколения UltraPath Interconnect (UPI), а также поддерживать технологию передачи данных OmniPath.

Одной из ключевых особенностей Intel Purley станет технология Intel Innovation Engine. Innovation Engine — это выделенное 32-битное процессорное х86-ядро, которое даст возможность поставщикам серверов создавать собственное программное обеспечение для удалённого управления машинами, а не полагаться исключительно на Intel Active Management. Отдельное процессорное ядро должно обладать достаточной производительностью для систем удалённого менеджмента. Судя по всему, именно программное обеспечение станет одним из ключевых преимуществ серверов Dell и Lenovo на основе новых процессоров Intel Xeon.

Подробностей о серверах Dell и Lenovo разработки Compal на базе платформы Intel Purley на сегодняшний день нет. Кроме того, пока три компании никак не прокомментировали сообщение о сотрудничестве в области серверов следующего поколения.

DDR4 станет основным типом памяти для ПК и серверов в следующем году

Разработка стандарта оперативной памяти типа DDR4 заняла порядка девяти лет, необычайно долго по меркам современных технологий. Тем не менее, принятие новой технологии рынком будет весьма скорым. По предсказаниям, уже в следующем году DDR4 станет доминирующим типом ОЗУ для серверов и персональных компьютеров.

Стандарт памяти DDR4 в настоящее время поддерживается серверными платформами Intel Xeon, а также некоторыми микропроцессорами для энтузиастов, что означает, что лишь относительно небольшое количество систем в масштабах всего рынка использует новый тип ОЗУ. Тем не менее, после того, как Intel выпустит микропроцессоры с поддержкой DDR4 для массовых настольных и мобильных ПК позже в этом году, новый тип памяти станет значительно более популярным. Согласно предсказаниям IHS, продемонстрированным Intel на Intel Developer Forum, уже в следующем году производство памяти DDR4 в пересчёте на бит информации превысит производство памяти DDR3.

Модули памяти G.Skill Trident Z DDR4

Модули памяти G.Skill Trident Z DDR4

Корпорация Intel начала внедрение DDR4 в четвёртом квартале прошлого года со своих платформ для высокопроизводительных настольных ПК (high-end desktop, HEDT) и серверов Intel Xeon E5 поколения Haswell-EP. Это помогло стимулировать спрос на новый тип ОЗУ, а на DDR4 пришлось более 5 % всей произведённой памяти (здесь и далее речь идёт о производстве в пересчёте на бит) в последнем квартале 2014.

Выход на рынок массовых процессоров Intel Core поколения Skylake поспособствует дальнейшему росту популярности DDR4. Согласно данным IHS, около 15 % произведённой в четвёртом квартале 2015 года оперативной памяти будет основываться на стандарте DDR4.

Тенденции на рынке компьютерной памяти

Тенденции на рынке компьютерной памяти

В связи с тем, что процессоры Intel Xeon находятся внутри 98 % серверов, производимых сегодня, увеличение доли Xeon семейств Haswell-EP, Broadwell-EP и Haswell-EX в поставках Intel автоматически означает увеличение использования DDR4. IHS считает, что 60 % серверной памяти, которая будет поставляется в четвертом квартале этого года, будет относиться к классу DDR4. К концу 2016 года доля DDR4 в серверах будет более 90 %.

Переход на DDR4 разными типами ПК

Переход на DDR4 разными типами ПК

Использование DDR4 будет расти несколько медленней в персональных настольных компьютерах. В первом квартале следующего года доля DDR4 в десктопах составит около 20 %. Лишь в третьем квартале 2017 года новый тип памяти займёт более 50 % рынка настольных ПК.

Переход ноутбуков на память DDR4 будет проходить быстрее, чем переход десктопов, но медленней, чем переход серверов. Как результат, спрос на новый тип ОЗУ будет расти довольно быстро в ближайшие несколько кварталов, а уже во второй половине 2016 года производство DDR4 превысит производство DDR3 в пересчёте на бит.

Переход на 8-Гбит микросхемы памяти

Переход на 8-Гбит микросхемы памяти

Переход на использование микросхем памяти ёмкостью 8 Гбит – который многие аналитики в значительной степени связывают с переходом на DDR4 – будет проходить весьма быстро начиная с четвёртого квартала 2015. Уже в следующем году 8-Гбит чипы составят 49 % всей произведённой ОЗУ в пересчёте на бит. В 2019 году их доля вырастет до 87 %, согласно данным IHS.

Прогнозы IHS кажутся очень логичными, однако их исполнение потребует от производителей ПК ускоренными темпами начать переход на более дорогую память DDR4, стоимость которой примерно на треть превышает цену DDR3. Пойдут ли они на этот шаг? Очень может быть, что да, поскольку стоимость всех типов ОЗУ быстро сокращается на фоне падения спроса на ПК.

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥