IDF 2015: Intel kündigt Optane an - SSDs und DIMMs mit 3D-Xpoint-Speicher, erste Benchmarks

3D Xpoint, gesprochen Crosspoint, ist eine neue Speichertechnik, welche Intel Ende Juli angekündigt hat. Sie ist das Produkt aus zehn Jahren Forschung und Entwicklung. 3D Xpoint soll sowohl bei den Kosten als auch von der Performance her zwischen klassischem Arbeitsspeicher und NAND-Flash, wie er in SSDs zum Einsatz kommt, liegen. In der Ankündigung sprach Intel von eintausendfacher Performance gegenüber dem schnellsten NAND-Flash, bezog das auf Nachfrage aber auf die Geschwindigkeit eines einzelnen Dies. SSDs nutzen teils Dutzende Dies und mehrkanalige Parallelcontroller, um die Leistung zu erhöhen. In der Praxis sind also wesentlich geringere Leistungsdimensionen zu erwarten - wie sich auch im ersten öffentlichen Benchmark bestätigte, den Intel-Chef Brian Krzanich während seiner IDF-Keynote durchlaufen ließ.

​3D-Xpoint-SSD im Benchmark

Quelle: PC Games Hardware Benchmark Auf dem IDF hat Intel nun dem Kind 3D Xpoint einen Produktnamen geben und gleichzeitig einen ersten Benchmark demonstriert. Dieser misst die I/O-Operationen pro Sekunde in einem 70-zu-30-Mix zwischen Lese- und Schreibzugriffen und basiert wahrscheinlich auf einem IOMeter-Profil. In der Demo wechselte der Präsentator zwischen einer Queue-Depth von 1 und 8 - ersteres entspricht dabei eher dem Anforderungsprofil eines Desktop- oder Einzelplatzrechners, während Zweiteres eher in Richtung Datenbankserver geht, der viele verschiedene Anfragen gleichzeitig bedienen muss.

Die Ergebnisse können dabei durchaus beeindrucken, ist doch die zum Vergleich herangezogene SSD DC P3700 einer der schnelleren SSD-Vertreter. Trotzdem kann die noch namenlose SSD mit 3D-Xpoint-Speicher sie um Faktor 5 bis 7 abhängen.

Aus 3D Xpoint entsteht Optane: SSDs und DIMMs

Optane ist der Name, unter dem Intel im kommenden Jahr nicht nur Server-, sondern auch Client-Produkte vom ultramobilen Notebook bis hin zum Datenzentrum anbieten will. Dabei sollen sowohl​ SSDs unter anderem im Steckkarten-Format unter den Optane-Produkten zu finden sein als auch nichtflüchtiger Speicher, welcher im DIMM-Format dank physischer und elektrischer Kompatibilität seine Heimat in DDR4-Speichersockeln findet.

Quelle: PC Games Hardware 3D Xpoint DIMM
Diese DIMM-Speicher sind explizit für die Verwendung mit künftigen Xeon-Servern vorgesehen. Intel bleibt dabei auch auf Nachfragen während einer anschließenden Gesprächsrunde nebulös: Man könne innerhalb eines Servers klassische DRAM- und 3D-Xpoint-DIMMs mischen - zu einer Bestückung pro Kanal oder gar einer Mischbestückung äußerten sich die Vertreter des Prozessorriesen hingegen nicht, obwohl in einer Präsentationsfolie explizit eine Mischbestückung eines Speicherkanals mit 3D Xpoint und DDR4 als Cache gezeigt wurde.

Auch auf die Verwandschaft zu Memristoren oder Phase-Change-Material ​antwortete Intel nur ausweichend: Man ändere bei 3D Xpoint die große Masse des verwendeten Speichermaterials: "the bulk of material changes its properties".

3D Xpoint: Riesige Spielewelten ohne Ladezeiten

Intel jedenfalls ist sich sicher, dass 3D Xpoint Memory viele Grenzen​ überwindet, anhand derer heutige Algorithmen, Programme und sogar Betriebssysteme entwickelt werden. Intel spricht zum Beispiel von riesigen Spiele-Welten ohne fühlbare Ladezeiten - doch dazu müsste sich die Technik erst einmal so weit durchsetzen, dass weit mehr als 80 bis 90 Prozent des Marktes damit ausgestattet sind.

​In Sachen Datenerhalt soll 3D Xpoint NAND-Flash nicht nachstehen. Bei der Skalierbarkeit sollten sich laut Intel in Zukunft 4 bis 8 Speicherlagen über die Lage mit der Control-Logik stapeln lassen, jedoch mehrfache Belichtungen erfordern, sodass die "Höhe" von 3D Xpoint von wirtschaftlichen Gesichtspunkten bestimmt wird.

3D Xpoint ist also weiterhin eine ziemliche Unbekannte - sowohl was die Preise, als auch die endgültigen Produke angeht. Immerhin wissen wir jetzt, dass in klassischen SSD-Anwendungen ein Leistungszuwachs von Faktor 5 bis 7 möglich ist und dass es immerhin auch Consumer-Level-Produkte geben wird. Neben der Hardware aus Interface-Controllern und dem Speicher selbst ist für die komplette Nutzung der Optane-Technik zum Beispiel in DIMM-Form auch ein Software-Paket mit neuen Compilern nötig - denn von sich aus weiß kaum ein Betriebssystem, ob es sich bei DIMM-Speichern um DRAM oder 3D Xpoint handelt.

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Kurz nach der Ankündigung von 3D Xpoint Memory, einer schnellen hybriden Speichertechnik, hat Intel auf seiner Hausmesse, dem Intel Developer Forum, erste Produkte auf Basis diese Speichers angekündigt und gleich einen ersten Demo-Benchmark im Vergleich mit einer flotten Intel SSD DC P3700 gezeigt.

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