Introduzione
Un dispositivo di memoria principale ideale funzionerebbe molto rapidamente, sarebbe estremamente durevole e conserverebbe i dati indefinitamente senza utilizzare energia. Allo stesso tempo, la memoria deve essere conveniente e abbastanza grande da supportare i sistemi operativi e le applicazioni standard.
La quantità sempre crescente di dati e la necessità di accedere a un numero maggiore di dati hanno spinto Intel a sviluppare rapidamente un nuovo tipo di unità a stato solido. La memoria Intel Optane ha lo scopo di colmare il divario tra RAM e storage basato su flash.
Confrontiamo Intel Optane con RAM standard e SSD NAND per comprendere i vantaggi che offre a utenti e aziende.
Differenze tra Intel Optane, RAM e SSD
La memoria dinamica ad accesso casuale (DRAM) è molto resistente e veloce ma non è in grado di conservare i dati. Se la DRAM perde la sua fonte di alimentazione, per qualsiasi motivo, i dati che stava elaborando vengono persi e devono essere recuperati dalla memoria su disco. Questa incapacità di conservare i dati è nota come volatilità .
D'altra parte, le unità a stato solido conservano i dati anche senza alimentazione. Queste unità sono non volatili , ma mancano di velocità di lettura/scrittura e hanno un'elevata latenza quando si gestiscono carichi di lavoro pesanti.
A metà del 2015, Intel ha presentato Optane marchio basato sulla tecnologia 3D XPoint (tree-dee cross point)). Ha un'elevata densità di dati e una bassa latenza, proprio come la DRAM, ma salva e accede a dati come l'archiviazione flash.
Nonostante l'iniziale scetticismo del mercato, negli anni successivi la gamma Optane di Intel è stata ampiamente implementata a livello aziendale e in server dedicati.
Intel Optane Vs SSD Vs DRAM:confronto delle prestazioni
Come previsto, la memoria Intel Optane non è più veloce della memoria DRAM. A causa di questo fattore da solo, non avrebbe molto senso usarlo come dispositivo di memoria principale. Tuttavia, delineiamo le differenze fondamentali tra memoria Intel Optane, SSD e DRAM per individuarne i punti di forza.
| DRAM | Intel Optane | Memoria flash (SSD) | |
| Velocità | Molto veloce | Più lento della DRAM, ma molto più veloce della memoria flash | Più lento di DRAM e Intel Optane |
| Costo | Caro | Costa meno della DRAM ma più della memoria flash | Conveniente |
| Volatile/non volatile | Volatile | Non volatile | Non volatile |
| Latenza | Basso | Basso | Alto |
| Affidabilità | Alto | Eccellenti tempi di risposta in lettura rispetto alle unità basate su flash | Basso |
| Resistenza | Alto | Alto | Basso |
Bassa latenza
La bassa latenza è una delle migliori caratteristiche di Intel Optane. Le velocità di lettura sono costantemente elevate, anche con più operazioni di scrittura eseguite in parallelo. Anche con scenari di carico estremamente pesanti, Optane può comunque garantire che la latenza soddisfi i requisiti per le applicazioni critiche per la latenza. Intel afferma che i tempi di risposta in lettura sono costantemente inferiori a 30 microsecondi, pur mantenendo un carico di lavoro in lettura del 70% e in scrittura del 30%.
Resistenza
Grazie alla tecnologia unica utilizzata, Intel Optane ha una resistenza molto elevata fino a 60 Drive Writes al Day (DWPD). Questo numero rappresenta il numero di volte in cui l'intera memoria dell'unità può essere sovrascritta ogni giorno della sua vita. Una funzionalità estremamente importante per i carichi di lavoro di scrittura aziendali. L'eccellente resistenza dello storage è uno dei motivi per cui Intel Optane eccelle nell'implementazione di database in-memory.
I test hanno dimostrato che Intel Optane può sopportare fino a sei volte più DWPD rispetto alle tradizionali unità SSD NAND quando vengono applicati carichi di lavoro ad alta intensità di scrittura.
La memoria Optane sostituisce gli SSD?
La tecnologia Optane è un ottimo candidato per sostituire gli SSD NAND. La sua velocità è paragonabile alla RAM e tuttavia non è volatile, quindi può conservare i dati a lungo.
Optane offre prestazioni eccellenti, con un massimo di 550.000 IOPS e 500.000 IOPS in letture e scritture casuali 4K. I test hanno dimostrato che Intel Optane è migliore per le applicazioni con modelli di accesso ad alta intensità di lettura. Il suo vantaggio rispetto ad altri SSD ad alte prestazioni è meno pronunciato quando si tratta di carichi di lavoro ad alta intensità di scrittura.
Nota :IOPS è una misura delle prestazioni dell'azionamento. Sta per "ingressi/uscite al secondo" e viene calcolato in numeri interi. IOPS può differire da un carico di lavoro all'altro. Pertanto, i fornitori di solito parlano di punteggi IOPS teorici massimi.
Inoltre, Optane è considerato altamente affidabile, con meno cali di prestazioni e una latenza inferiore.
Tali prestazioni sono molto ambite nei casi d'uso aziendali. Sempre più organizzazioni utilizzano gli SSD Optane per i carichi di lavoro dei data center sensibili. Per sfruttare la velocità e le prestazioni di Optane, gli SSD Optane utilizzano l'interfaccia NVMe che è superiore a SATA.
Con il calo dei prezzi, gli SSD Optane diventeranno parte integrante di ogni moderno PC consumer.
La memoria Intel Optane sostituisce la RAM?
È importante non pensare a Intel Optane come un sostituto della DRAM standard. Il suo scopo è invece quello di integrare e migliorare le configurazioni di memoria esistenti.
Combinando la velocità della memoria di lavoro a breve termine (DRAM) con la qualità persistente di Intel Optane, ottieni un sistema reattivo in grado di accedere ai dati più velocemente con un livello di affidabilità più elevato.
Ad esempio, una chiavetta da 32 GB di memoria M.2 Optane può accelerare qualsiasi unità di archiviazione basata su SATA. Memorizza nella cache i file a cui si accede di frequente in modo non volatile, accelerando così la reattività del sistema.
Le aziende spesso ritardano l'aggiornamento delle proprie apparecchiature server a causa di costi proibitivi. Sono disponibili più dati che mai sia in volume che in valore. L'hardware inadeguato rende difficile mantenere una qualità del servizio costante.
Memoria persistente Optane per data center
Intel Optane DC (Data Center) Persistent Memory (DCPMM) è un modulo di memoria che viene inserito negli slot DIMM del server. Il suo ruolo è quello di colmare il divario tra lo storage e la memoria tradizionale e di consentire implementazioni di memoria su larga scala convenienti.
Modulo di memoria persistente Optane DC (DCPMM)
La memoria Intel Optane agisce come mezzo rapido per trasferire i dati tra la memoria di archiviazione e la RAM. Intel Optane Memory attenua gli effetti del processo di trasferimento dei dati e lo migliora memorizzando nella cache i file utilizzati di frequente.
2CPU+6 moduli DRAM+6 DCPMM
Perché utilizzare la memoria Intel Optane DC?
Gli strumenti software stanno diventando più sofisticati, open source e richiedono grandi quantità di potenza di calcolo. DCPMM offre la latenza della memoria con la persistenza dell'archiviazione. È adatto per attività di replica dei dati, database in memoria, carichi di lavoro di machine learning e soluzioni di cloud privato e ibrido.
Database in memoria e replica dei dati
Le aziende stanno adottando l'analisi in memoria per essere in grado di utilizzare i propri dati in modo più efficiente. Queste analisi generano insight quasi in tempo reale e nuovi vantaggi competitivi. Grazie alla sua non volatilità, la memoria Intel Optane DC può mantenere grandi quantità di dati più vicino alla CPU, consentendo ai database in memoria di funzionare più velocemente e con meno ritardi.
Poiché DCPMM non è volatile, è possibile archiviare in sicurezza le applicazioni del database direttamente sul modulo Optane. La DRAM ora può accedere rapidamente ai dati senza la necessità di copiare ogni volta le informazioni dalla memoria del disco alla memoria.
Virtualizzazione:VM e container
Le macchine virtuali e i container hanno iniziato a dominare la distribuzione delle applicazioni. Una volta che le capacità dei loro sistemi raggiungono i loro limiti, le aziende di solito espandono le prestazioni hardware con la scalabilità orizzontale. In questo processo, le aziende impiegano più memoria aumentando notevolmente i costi.
Queste funzionalità aumentano le dimensioni e la densità dei carichi di lavoro su un singolo server senza modificare i carichi di lavoro stessi. In breve, DCPMM ti consente di distribuire più container o VM sullo stesso hardware del server.
La natura non volatile della memoria Intel Optane significa che qualsiasi riavvio del sistema avvia VM e container molto più velocemente.
Efficace replica dei dati
Le aziende sono sotto pressione per mantenere i propri sistemi operativi in ogni momento. La replica dei dati in più posizioni aiuta a mitigare gli effetti del guasto del sistema. Garantisce inoltre che non vi sia alcuna perdita di dati e nessun calo significativo della disponibilità. La replica di grandi quantità di informazioni in una o più posizioni diverse è una delle attività più laboriose eseguite dai server.
DCPMM è ideale per le attività di replica dei dati grazie agli elevati IOPS (operazioni di input/output al secondo) combinati con le sue capacità a bassa latenza.