Intel Optane 3D XPoint, perplessità e riflessioni su una rivoluzione lenta

Intel Optane 3D XPoint, perplessità e riflessioni su una rivoluzione lenta

Intel promette rivoluzione ma il primo passo 3D XPoint, almeno nel settore consumer, ha lasciato un po' perplessi. Ecco il punto della situazione, andando a rivedere le promesse fatte in passato contestualizzandole nelle situazione attuale, con uno sguardo al futuro

di Alessandro Bordin pubblicato il nel canale Storage
IntelOptane
 

SSD, RAM o altro?

Ammettiamolo: all'epoca della presentazione (abbiamo parlato di alcuni dettagli emersi a giugno dell'anno scorso in questo articolo) la nuova tecnologia Intel Optane 3D XPoint ci aveva entusiasmato, con promesse di una rivoluzione imminente nel campo dello storage. Chi ha provato ad utilizzare un SSD, magari in sostituzione di un vecchio disco rigido a piati rotanti, capisce di cosa stiamo parlando: oggi è innegabile che nessun altro aggiornamento può stravolgere le prestazioni di un sistema come la sostituzione di un hard disk tradizionale con un Solid State Drive. Si può sostituire la CPU con la più cara presente sul mercato, quadruplicare la memoria RAM, aggiornare la scheda video, ma nulla andrà mai a vantaggio di prestazioni e soprattutto reattività come il passare da un disco meccanico a un Solid State Drive e lo si vede dall'avvio in poi.

Ecco perché la promessa di una nuova tecnologia come 3D XPoint di Intel e Micron, che fra poco riassumeremo in breve, aveva aperto le porte ad un nuovo capitolo, chiamato a portare un bel po' più in là le prestazioni di un sistema sempre sul fronte storage. A livello di architettura 3D XPoint costituisce una grossa novità: rispetto a quella delle memorie NAND vanta una diversa modalità di indirizzamento e una diversa architettura di controllo delle celle memoria, basate su diodi e non su transistor. Viene meno la necessità di introdurre i transistor nelle celle, semplificando la struttura e riducendo gli ingombri al tempo stesso. Il "3D" indica una struttura a più strati: i gruppi costituiti da celle memoria più selettori sono sovrapposti e separati da linee di indirizzamento, orientate perpendicolarmente ad ogni strato che si alterna nella struttura. Ne abbiamo parlato in modo approfondito qui, qualora voleste approfondire.

La grande attenzione della stampa e degli appassionati, all'epoca, era catalizzata dal fatto che Intel annunciò in pompa magna SSD con i tempi di accesso e le velocità quasi al livello delle memorie RAM, pur rimanendo di tipo non volatile. Fantastico, grandioso. Resta il fatto che però da allora Intel rilascia informazioni veramente frammentarie e per giunta molto vaghe, motivo per cui abbiamo ritenuto opportuno fare il punto della situazione sulle applicazioni reali, almeno fino ad ora.

Un'anima, più corpi

Iniziamo col dire che 3D Xpoint è un tecnologia che viene utilizzata attualmente in diversi ambiti per fare cose completamente differenti. Non è un rimpiazzo delle NAND, o almeno non solo, non è un rimpiazzo per le RAM, o per lo meno non ancora. E' qualcosa che può assumere diverse forme e applicazioni. Vediamo per ora quali sono e a che prezzo.

Intel Optane SSD P4800X - Enterprise

 


Intel Optane SSD P4800X, 3D XPoint al suo massimo (per ora)

Con il rilascio qualche tempo fa del modello Optane SSD P4800X, Intel ha di fatto introdotto in commercio il primo prodotto 3D XPoint, posizionandolo nel settore enterprise come alternativa ad altri SSD che affollano il settore. Sono diversi i messaggi che Intel lancia, il primo dei quali è che la tecnologia c'è e funziona. Come e quanto? Per essere un prodotto al suo esordio va molto bene ed è inarrivabile per tempi di accesso in scenari random, proprio per la natura della sua circuiteria. In altri scenari alcuni rivali vanno meglio. Insomma, ottimo su alcuni fronti, a patto di sfruttarlo al meglio in base a quello che può offrire come plus. Il settore enterprise vanta una gamma sconfinata di esigenze specifiche, e Intel ha mostrato di cosa è capace la tecnologia Optane (il nome commerciale di 3D XPoint).  Nota: Intel ha permesso di fare benchmark solo in remoto con applicativi scelti da loro; sono pochissime le realtà USA a cui è stato permesso di mettere fisicamente le mani sul prodotto.

Meglio non farsi illusioni sul prezzo: tecnologia agli esordi e prestazioni super in diversi contesti si pagano, e caro: il modello finora commercializzato, 375GB, costa più di 1500 Dollari. Immaginate quanto potranno costare i modelli da 750GB e 1,5TB in arrivo: almeno il doppio il primo e il quadruplo il secondo. Sarebbe stato impensabile proporre una cosa del genere nel settore consumer.

Intel Optane Memory - Consumer

Il settore consumer non rimane però a bocca asciutta, sebbene la perplessità aleggi qua e là quantomeno per la veste che 3D XPoint assume in questo ambito commerciale. I delusi sono quelli che si aspettavano un SSD come viene comunemente inteso: capacità dai 128GB in su, grandi prestazioni, prezzo abbordabile. No, per ora nulla di tutto questo. A creare un po' di confusione è anche il nome commerciale, Intel Optane Memory, dove quel memory deve essere letto nel senso più generale del termine. Non è una memoria RAM; nel comune sentire è più vicino ad un SSD di taglio molto piccolo, pensato per affiancare gli hard disk tradizionali o anche un SSD "normale".

E qui nasce negli appassionati quello scetticismo che da sempre serpeggia quando entra in gioco qualcosa di ibrido in ambito storage, perché di questo si tratta. Intel Optane Memory è un SSD di cache, concettualmente molto simile a quanto già visto negli anni scorsi. Sono due le declinazioni ibride che abbiamo visto nel passato e vediamo ancora ora. La prima risale a qualche anno fa e consisteva in SSD SATA 6GBps 2,5 pollici di taglio 16GB/32GB, anche questi chiamati ad affiancare i tradizionali hard disk. Un flop commerciale.

Il secondo prevede invece l'integrazione direttamente nell'hard disk a piatti rotanti di un quantitativo ridotto di memoria flash, prodotti genericamente chiamati SSHD (un esempio il Seagate SSHD ST1000LM014, 1TB di spazio su dischi rotanti e 8GB di memoria NAND Flash integrata). Nella cache NAND risiedono i dati con accessi più frequenti e in effetti l'utilizzo normale ne risente in positivo, ma resta il fatto che è un compromesso. I produttori li integrano in diversi portatili perché c'è l'indubbio vantaggio di avere capienze elevate, velocità superiori a quelle dei normali hard disk, il tutto ad un prezzo di qualche Euro superiore. 8GB però sono un po' pochi, installando un SSD "normale" la musica cambia e si sente.


Intel Optane Consumer, giunto in redazione proprio ieri

Quindi, tornando a Intel Optane Memory, si riprende una strada già battuta in precedenza, almeno per ora. Cambiano un po' di cose: le capienze disponibili sono di 16GB e 32GB, l'interfaccia è quella PCIe 3.0 x2 NVMe (quindi prestazioni più elevate della SATA) e form factor M.2. Limitazioni: funziona solo con Windows 10 e con sistemi dotati di chipset Intel 200 e processori Kaby Lake, ovvero Core di settima generazione, qui la lista completa.

Superati questi vincoli le promesse sono comunque incoraggianti. Sulla carta il modello da 32GB vanta letture nell'ordine dei 1500MB/s e scritture da 290MB/s, con IOPS impressionanti almeno per quanto riguarda la lettura. Secondo Intel, le prestazioni complessive del sistema possono aumentare fino al 28% (rispetto allo stesso sistema dotato del solo disco meccanico), accessi al disco 14 volte più veloci e reattività generale nettamente migliorata. Insomma, sempre di sistema ibrido si tratta, ma le promesse sono incoraggianti e potrebbe essere un buon passo verso l'armonizzazione offerta dalla capienza dei dischi tradizionali e le velocità degli SSD. Anche contando che i prezzi dei due moduli Intel Optane Memory sono di 44 Dollari USA per il 16GB e 77 Dollari per il 32GB. Certo, a 77 Dollari si trovano ottimi SSD da 250GB, ma sono SATA e non hanno questi tempi di accesso. Cercheremo di scoprire di più nel corso dei nostri test.

Intel DIMM Optane - Enterprise

Intel Optane si incarna anche in qualcosa di simile alla RAM, pur rimanendo relegato per ora al settore enterprise e distribuito ai partner come prova e non ancora commercializzato. Ne abbiamo parlato in questa news, nella quale abbiamo ricordato il modo in cui Intel intende sostituire, in alcuni casi, memorie “piccole, volatili e relativamente costose” con moduli simili a dei drive SSD con capacità elevata, memoria di tipo non volatile ed un costo per gigabyte più contenuto.

Qui la situazione cambia: Intel Optane si propone come una RAM sicuramente più lenta, ma anche meno costosa e soprattutto più capiente. In determinati ambiti può fare la differenza. Sempre nella news citata abbiamo parlato del software di analisi HANA: per applicazioni di tipo in memory questi nuovi moduli DIMM garantiscono un netto miglioramento delle prestazioni. L’elevata mole di dati che può essere messa e mantenuta in memoria a disposizione del processore, anche in mancanza di alimentazione o a sistema spento, è nettamente superiore agli attuali limiti della tecnologia DRAM. Ovviamente Intel, insieme a SAP, ci hanno mostrato un ambito specifico in cui i benefici si sono dimostrati evidenti, e in altri contesti è sicuramente preferibile la RAM tradizionale; resta il fatto che Intel Optane si propone in più campi come alternativa a qualcosa di già esistente, offrendo quindi una opzione aggiuntiva rispetto al passato.

Cosa arriverà

Dalla presentazione di Optane, davvero in pompa magna, si sono susseguiti diversi atteggiamenti da parte del pubblico, passati dall'entusiasmo al cauto scetticismo, passando per una certa confusione per mancanza di dati e prodotti. Ora qualcosa si muove. Una rivoluzione? Probabilmente sì, ma lenta. Per il settore consumer ci sarà ancora da aspettare per avere un balzo in avanti rispetto agli SSD già in commercio, specie in riferimento ai numerosi M.2 PCIe ad elevate prestazioni.

Da questa roadmap si intuiscono diverse cose. Per il settore consumer, quello in basso, le unità Intel Optane sono considerate adatte per "system acceleration", e il prossimo step prevede la presentazione di modelli con nome in codice Carson Beach che passeranno all'interfaccia PCIe 3.0 x4, con un probabile balzo prestazionale in avanti e disponibilità anche nel formato più compatto BGA, quello che viene saldato sul PCB direttamente o su schedine M.2.

Carson Beach dovrebbe però arrivare anche sotto il nome di Intel Obtane SSD sempre nel form factor M.2 o BGA, e il fatto di non finire sotto la dicitura "system acceleration" ma a metà strada fra Mainstream ed Enthusiast fa pensare a veri e propri SSD con capienze elevate. Sempre in giallo troviamo anche un Mansion Beach refresh, facendo quindi capire che anche i top di gamma avranno degli eredi a breve. Ora non resta che attendere l'affinamento delle linee produttive e sperare in un calo dei prezzi generalizzato, ma come spesso accade nel mondo tecnologico tutto ci verrà servito a bocconi piccoli e scaglionati nel tempo.

18 Commenti
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Athlas23 Maggio 2017, 16:09 #1
Ciao, ottimo articolo, finalmente un pò di chiarezza.
Solo una domanda, dopo averla installata devo fare qualcosa a livello di BIOS? nel senso io ho 1 SSD M.2 e 3 HDD meccanici, la OPTANE farà da cache a tutti automaticamente o devo selezionare l'harddisk su quale farla "lavorare"?
Alessandro Bordin23 Maggio 2017, 16:33 #2
Ciao e grazie.
Allora, non lo so ancora Mi spiego: nella guida dicono di installare un SW Intel che è quello che poi si farà carico di accorpare come una sola unità logica HDD e Optane dopo il riavvio. La tua situazione con più dischi non so, appena ci metto mano ti dico quali sono le opzioni possibili, se ci sono. Credo che lavori solo in accoppiata con quello di sistema, ma è un'ipotesi mia.
tuttodigitale23 Maggio 2017, 16:33 #3
Originariamente inviato da: Athlas
Ciao, ottimo articolo, finalmente un pò di chiarezza.
Solo una domanda, dopo averla installata devo fare qualcosa a livello di BIOS? nel senso io ho 1 SSD M.2 e 3 HDD meccanici, la OPTANE farà da cache a tutti automaticamente o devo selezionare l'harddisk su quale farla "lavorare"?


dai diversi articoli, Optane può essere utilizzato solo per accelerare l'unità primaria in cui è installato il sistema operativo.


EDIT

Originariamente inviato da: Alessandro Bordin
Ciao e grazie.
appena ci metto mano ti dico quali sono le opzioni possibili, se ci sono.

perfetto
SoxxoZ23 Maggio 2017, 18:24 #4
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secerot23 Maggio 2017, 18:26 #5

preso proprio oggi è arrivato, taglio da 16 gb,

è necessario che il disco sia formattato in gpt, gestisce un solo disco alla volta è.qualora fosse già installato va comunque rimosso il software intel e poi si deve seguire la procedura di setup con riavvio in safe mode(riavvio non spegnimento) pena la corruzione dei dati. Un pò rognoso il sistema, anche perchè non ricordo se ho formattato in GPT o in mbr.
frankie23 Maggio 2017, 22:24 #6
secondo me la rivoluzione ci sarà quando non si avrà più RAM e SSD di sistema ma una memoria unica.
AleLinuxBSD24 Maggio 2017, 13:38 #7
Potrebbe andare a finire come lo standard Firewire, Thunderbolt,ecc., interessanti caratteristiche ma senza sostanziale diffusione.

Anche se grazie all'Usb 3.1 qualcosina potrebbe smuoversi pure lato Thunderbolt.
!fazz24 Maggio 2017, 15:45 #8
secondo me attualmente questa tecnologia può prendere piede solamente per una ristretta nicchia di macchine lato server dove la velocità di lettura può fare la differenza: in particolare la vedrei bene come "ramdrive" per dbms o applicativi similari in aggiunta e non in sostituzione dei comuni ssd
tuttodigitale24 Maggio 2017, 15:49 #9
Originariamente inviato da: frankie
secondo me la rivoluzione ci sarà quando non si avrà più RAM e SSD di sistema ma una memoria unica.

2 cose vorrei sottolinearle....
la RAM avrà prestazioni, inteso come throughput sempre più elevate con il passare del tempo...e sarà pertanto difficile che possa recuperare...

Inoltre una cella di 3dxpoint a parità di spazio e processo produttivo è grande circa il 20% di una cella di memoria SLC...quindi Optane, aldilà del marketing di Intel è circa 4 volte più costose delle memorie TLC planari...e 4x il prezzo per GB non è poco...

Non ho messo volutamente in mezzo la questione di un possibile Optane in grado di registrare più di un bit per cella, poichè non sappiamo i compromessi (che credo siano inevitabili) lato prestazioni che avrà una soluzione di questo tipo..

Una cosa già è successa in verità.....è sparita la necessità di avere un memory controller all'interno del SSD, che per fornire discrete prestazioni devono necessariamente affidarsi alla RAM (a scanso di equivoci, nella RAM degli SSD non vengono memorizzati i dati, ma al più nella porzione di memoria SLC)....

in conclusione, ha una velocità d'accesso a metà strada tra SSD e RAM (più verso SSD probabilmente per colpa del protocollo di comunicazione utilizzato) così come il costo. Insomma un nuovo rivoluzionario compromesso.

PS i memristor accoppiati ad un transistor sono più veloci delle RAM (ma non più economiche).....il problema attuale sono i cicli di scrittura non troppo elevati per questo tipo di utilizzo..
Hiei360024 Maggio 2017, 20:28 #10
La storia della "rivoluzione" delle memorie 3D è stata una bufala bella e buona.

Ricordate i titoloni? 1000x volte più densa della memoria nand! più economica da produrre! risultato? 350 GB a 1500 $, e si, 350 GB, 1000 volte più densa della nand,come no, che buffoni.

Volete fare una rivoluzione? tirate fuori una maledetta unità di storage con memoria 3D da 50 TB a 1000$,invece di proporre ancora soluzioni inferiori al singolo TB con prezzi esorbitanti.

...e non mi venite a dire che queste unità non sono pensate per lo storage,altrimenti che senso avrebbe pubblicizzare il fatto che sono 1000 volte più dense di una memoria nand se tanto alla fine in termini di capacità è praticamente uguale?

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