本次發(fā)布的三款全新NAND固態(tài)盤代表著TLC和QLC作為大容量固態(tài)盤的主流技術正式邁入全新時代。其中,英特爾?3D NAND 固態(tài)盤670p是用于主流計算的英特爾下一代144層(QLC)3D NAND固態(tài)盤。英特爾固態(tài)盤D7-P5510是全球首個推向市場的144層TLC NAND固態(tài)盤,而英特爾固態(tài)盤D5-P5316則是業(yè)內(nèi)首個采用了144層QLC NAND的數(shù)據(jù)中心級固態(tài)盤。過去十余年間,英特爾始終致力于推動和發(fā)展領先的內(nèi)存和存儲技術。
用于數(shù)據(jù)中心SSD的144L 3D NAND
本次大會上,英特爾還宣布推出三款采用144層存儲單元的全新NAND固態(tài)盤,包括適用于主流計算的英特爾下一代144層QLC 3D NAND固態(tài)盤——英特爾固態(tài)盤670p;全球首個推向市場的144層TLC NAND設計的英特爾固態(tài)盤D7-P5510;采用業(yè)內(nèi)首個144層QLC NAND并具備更高密度、更強持久性的英特爾固態(tài)盤D5-P5316。
新的D7-P5510使用144L 3D TLC NAND,為使用96層TLC的D7-P5500的后繼產(chǎn)品。由于P5500是僅限OEM的產(chǎn)品,因此P5510還將作為部分客戶群的P4510的后繼產(chǎn)品。英特爾尚未宣布D7-P5600的144L替代產(chǎn)品。
相比上一代產(chǎn)品,P5510在IOPS性能上有45%左右的提升,而在大帶寬吞吐量上,讀寫分別較上一代提升118%和35%。在讀寫混合場景下的IOPS提升了50%。另外在延遲,耐久度,TRIM時間等規(guī)格上均有不同程度的提升。
使用Intel 144L QLC NAND的新品D5-P5316 SSD具有15.36 TB和30.72 TB兩個容量規(guī)格,采用U.2或E1.L接口形態(tài)。E1.L版本使得Intel可以采用Ruler形態(tài)的SSD在1U服務器中達到1PB的存儲容量。由于P5316取代了較舊的P4326(64L QLC和PCIe3.0接口),它比基于TLC的P5510有了實質(zhì)性的升級。除了在QLC產(chǎn)品線中引入英特爾第三代企業(yè)級NVMe SSD控制器外,P5316帶來的最重要變化是閃存抽象層FTL的工作方式發(fā)生了重大變化。P5316通過更改SSD的FTL,以64kB(而不是4kB)的頁面粒度工作,從而使板載DRAM用量減少了16倍。較粗粒度FTL節(jié)省的DRAM有助于使大容量SSD更加經(jīng)濟實惠,但以嚴重損害性能和增加小塊隨機寫入的寫放大效應為代價。業(yè)界的總體趨勢是對此類驅(qū)動器采用NVMe分區(qū)命名空間,從而規(guī)避隨機寫入帶來的問題。
基于TLC的P5510和基于QLC的P5316均使用與今年早些時候宣布的英特爾其他P5000系列SSD相同的控制器平臺,這些驅(qū)動器引入了英特爾的第三代企業(yè)級NVMe SSD控制器,它們都支持PCIe 4.0。基于TLC的P5510已經(jīng)在一些關鍵客戶里小規(guī)模部署,并將于今年年底上市銷售。基于QLC的P5316正處于送樣階段,并將于2021年上半年上市。
SSD 670p:面向消費者的144L QLC
英特爾將在2021年第一季度推出670p QLC NVMe SSD,接口仍為PCIe 3.0。英特爾將重新引入上一代產(chǎn)品665p所空缺的512GB容量點。同時,Intel正在通過新的670p來調(diào)整動態(tài)大小的SLC Cache功能。盡管最大和最小SLC緩存容量沒有什么變化,但Intel做了一些優(yōu)化,增加了部分被寫滿的介質(zhì)可利用的SLC Cache容量,比如:被寫半滿的670p仍可以享受SLC Cache容量的最大值,一直到85%寫滿時,才會降低到最低SLC Cache容量。
全球運行速度最快的數(shù)據(jù)中心固態(tài)盤英特爾?傲騰?固態(tài)盤P5800X
P5800X是Intel的第二代Optane企業(yè)級SSD,代號Alder Stream。其為第一款使用第二代3D XPoint內(nèi)存的產(chǎn)品,配備了支持PCIe 4.0接口的控制器。順序讀寫性能達到了7.2GB/s和6.2GB/s,寫入與讀取帶寬相差不大,而這是NAND介質(zhì)不可能做到的。另外,4K隨機混合讀寫IOPS達到了1.8M,比單獨讀或者寫的1.5M的值還要高。實際上,由于PCIe是全雙工的鏈路通道,所以同時處理讀寫是會有性能加成的。另外,對于一些特殊應用,512Byte的I/O Size是有可能出現(xiàn)的,對于NAND來講,這個I/O Size其實是很難受的,會導致處理開銷增加,寫放大增加。然而3D XPoint介質(zhì)天然適配字節(jié)級尋址,所以在512Byte I/O Size下的性能可達4.6M。
另外,第一代Optane DC P4800X的寫入耐久度為30 DWPD,后來提高到60 DWPD。新的P5800X進一步將耐久度提高到100 DWPD。容量范圍從400GB到3.2TB。
面向消費級客戶端的英特爾?傲騰?H20混合式固態(tài)盤
Optane Memory H10的繼任者H20計劃于2021年第二季度發(fā)布,適配第11代Core U系列移動處理器和500系列芯片組,以及Intel RST驅(qū)動程序版本18.1或更高版本。H10推出時,英特爾還打算為在臺式機平臺上使用H10做了一些支持,但是后來H10逐漸演變成OEM專用產(chǎn)品。H20從一開始就是面向移動設備的OEM專用部件。Optane內(nèi)存H20將配備512GB或1TB的QLC NAND閃存,同時配備32GB的3D XPoint內(nèi)存。
Optane持久存儲器300系列:Crow Pass
Intel的Optane持久內(nèi)存產(chǎn)品(DIMM接口的3D XPoint介質(zhì))已經(jīng)發(fā)展了兩代,分別是Apache Pass和Barlow Pass,分別對應了100和200系列。目前第二代200系列Barlow Pass可以支持Cooper Lake和即將推出的Ice Lake Xeon平臺。200系列Optane持久內(nèi)存模塊仍使用第一代3D XPoint內(nèi)存介質(zhì)。Intel目前最新披露,Optane持久DIMM內(nèi)存Roadmap上的下一代產(chǎn)品代號為“Crow Pass”,其很可能會被冠以300系列的商標。Crow Pass將適配Intel的Sapphire Rapids Xeon處理器,所以有理由推測Crow Pass將會支持DDR5接口。
隨著今日傲騰技術的發(fā)布,英特爾繼續(xù)在數(shù)據(jù)中心內(nèi)存和存儲金字塔中構建融合了DRAM和NAND特性的新的層級。其中,英特爾傲騰固態(tài)盤通過高速緩存和高速存儲的性能,突破數(shù)據(jù)供應瓶頸并加速應用,提高每臺服務器的性能可擴展性,并降低時延敏感型工作負載的交易成本。
英特爾傲騰持久內(nèi)存是英特爾打造兼具持久性、大容量、經(jīng)濟性、低延遲和近內(nèi)存速度性能的內(nèi)存和存儲解決方案愿景的最好體現(xiàn)。通過傲騰持久內(nèi)存,英特爾重構了內(nèi)存和存儲層級,建立了以其為基礎的容量和性能都有所不同的內(nèi)存和存儲層。這種方式同時使建立雙層內(nèi)存架構成為可能,其中以DRAM作為性能層,持久內(nèi)存作為容量層。而從存儲角度來看,傲騰持久內(nèi)存可被用作基于NAND大容量存儲層之上的性能層。
同時,英特爾傲騰持久內(nèi)存通過雙倍數(shù)據(jù)速率總線連接CPU,能夠以DRAM的速度直接進行加載和存儲訪問,同時它也兼具非易失性,融合了內(nèi)存和存儲的最佳特性。