Einführung
Ein ideales Hauptspeichergerät würde sehr schnell arbeiten, extrem langlebig sein und Daten auf unbestimmte Zeit speichern, ohne Strom zu verbrauchen. Gleichzeitig muss der Arbeitsspeicher erschwinglich und groß genug sein, um Standardbetriebssysteme und -anwendungen zu unterstützen.
Die ständig wachsende Datenmenge und die Notwendigkeit, auf mehr dieser Daten zuzugreifen, veranlassten Intel schnell, einen neuen Typ von Solid-State-Laufwerken zu entwickeln. Intel Optane Memory soll die Lücke zwischen RAM und Flash-basiertem Speicher schließen.
Lassen Sie uns Intel Optane mit Standard-RAM und NAND-SSDs vergleichen, um die Vorteile zu verstehen, die es Benutzern und Unternehmen bringt.
Unterschiede zwischen Intel Optane, RAM und SSD
Dynamischer Direktzugriffsspeicher (DRAM) ist sehr langlebig und schnell, kann jedoch keine Daten speichern. Wenn DRAM aus irgendeinem Grund seine Stromquelle verliert, gehen die Daten, die es verarbeitet hat, verloren und müssen aus dem Plattenspeicher abgerufen werden. Diese Unfähigkeit, Daten aufzubewahren, wird als Volatilität bezeichnet .
Auf der anderen Seite behalten Solid-State-Laufwerke Daten auch ohne Strom. Diese Laufwerke sind nicht flüchtig , haben aber keine Lese-/Schreibgeschwindigkeit und eine hohe Latenz bei hohen Arbeitslasten.
Mitte 2015 stellte Intel den Optane vor Marke basierend auf 3D XPoint (Tree-Dee Cross Point) Technologie). Es hat eine hohe Datendichte und niedrige Latenz, ähnlich wie DRAM, aber speichert und greift auf Daten wie Flash-Speicher zu.
Trotz anfänglicher Skepsis am Markt wurde die Optane-Reihe von Intel in den Folgejahren auf Unternehmensebene und in dedizierten Servern weit verbreitet.
Intel Optane vs. SSD vs. DRAM:Leistungsvergleich
Intel Optane Memory ist erwartungsgemäß nicht schneller als DRAM-Speicher. Allein aufgrund dieses Faktors würde es nicht viel Sinn machen, es als primäres Speichergerät zu verwenden. Lassen Sie uns jedoch die grundlegenden Unterschiede zwischen Intel Optane Speicher, SSDs und DRAM skizzieren, um ihre Stärken herauszustellen.
| DRAM | Intel Optane | Flash-Speicher (SSD) | |
| Geschwindigkeit | Sehr schnell | Langsamer als DRAM, aber viel schneller als Flash-Speicher | Langsamer als sowohl DRAM als auch Intel Optane |
| Kosten | Teuer | Kosten weniger als DRAM, aber mehr als Flash-Speicher | Erschwinglich |
| Flüchtig / Nichtflüchtig | Volatil | Nicht flüchtig | Nicht flüchtig |
| Latenz | Niedrig | Niedrig | Hoch |
| Zuverlässigkeit | Hoch | Hervorragende Reaktionszeiten beim Lesen im Vergleich zu Flash-basierten Laufwerken | Niedrig |
| Ausdauer | Hoch | Hoch | Niedrig |
Niedrige Latenz
Niedrige Latenz ist eine der besten Eigenschaften von Intel Optane. Die Lesegeschwindigkeiten sind konstant hoch, selbst wenn mehrere Schreibvorgänge parallel ausgeführt werden. Selbst bei Szenarien mit extrem hoher Belastung kann Optane dennoch sicherstellen, dass die Latenz den Anforderungen für latenzkritische Anwendungen entspricht. Intel behauptet, dass die Leseantwortzeiten kontinuierlich unter 30 Mikrosekunden liegen, während eine Arbeitslast von 70 % Lese- und 30 % Schreibarbeit aufrechterhalten wird.
Ausdauer
Aufgrund der einzigartigen verwendeten Technologie hat Intel Optane eine sehr hohe Ausdauer von bis zu 60 Drive Writes per Day (DWPD). Diese Zahl gibt an, wie oft der gesamte Speicher des Laufwerks pro Tag seiner Lebensdauer überschrieben werden kann. Eine immens wichtige Funktion für Schreib-Workloads in Unternehmen. Die hervorragende Speicherausdauer ist einer der Gründe, warum Intel Optane sich bei der Bereitstellung von In-Memory-Datenbanken auszeichnet.
Tests haben gezeigt, dass Intel Optane bei schreibintensiven Workloads bis zu sechsmal mehr DWPD aushalten kann als herkömmliche NAND-SSDs.
Ersetzt Optane-Speicher SSDs?
Die Optane-Technologie ist ein ausgezeichneter Kandidat, um NAND-SSDs zu ersetzen. Seine Geschwindigkeit ist vergleichbar mit RAM und dennoch ist es nicht flüchtig, sodass es Daten für lange Zeit speichern kann.
Optane bietet eine hervorragende Leistung mit bis zu 550.000 IOPS und 500.000 IOPS bei zufälligen Lese- und Schreibvorgängen in 4K. Tests haben gezeigt, dass Intel Optane besser für Anwendungen mit leseintensiven Zugriffsmustern geeignet ist. Sein Vorteil gegenüber anderen Hochleistungs-SSDs ist weniger ausgeprägt, wenn es um schreibintensive Arbeitslasten geht.
Hinweis :IOPS ist ein Maß für die Laufwerksleistung. Sie steht für „Inputs/Outputs per Second“ und wird in ganzen Zahlen berechnet. IOPS können sich von einer Workload zur anderen unterscheiden. Daher sprechen Anbieter normalerweise von maximalen theoretischen IOPS-Werten.
Darüber hinaus gilt Optane als äußerst zuverlässig, mit weniger Leistungseinbrüchen und geringerer Latenz.
Eine solche Leistung ist in Unternehmensanwendungsfällen sehr begehrt. Immer mehr Unternehmen verwenden Optane-SSDs für sensible Rechenzentrums-Workloads. Um die Geschwindigkeit und Leistung von Optane zu nutzen, verwenden Optane-SSDs die NVMe-Schnittstelle, die SATA überlegen ist.
Mit sinkenden Preisen werden Optane-SSDs zu einem festen Bestandteil jedes modernen Verbraucher-PCs.
Ersetzt Intel Optane Speicher RAM?
Es ist wichtig, Intel Optane nicht als Ersatz für Standard-DRAM zu betrachten. Stattdessen dient es dazu, bestehende Speicherkonfigurationen zu ergänzen und zu verbessern.
Durch die Kombination der Geschwindigkeit des Kurzzeitarbeitsspeichers (DRAM) mit der dauerhaften Qualität von Intel Optane erhalten Sie ein reaktionsschnelles System, das schneller und zuverlässiger auf Daten zugreifen kann.
Beispielsweise kann ein 32-GB-Stick mit M.2 Optane-Speicher jedes SATA-basierte Speicherlaufwerk beschleunigen. Dateien, auf die häufig zugegriffen wird, werden nichtflüchtig zwischengespeichert, wodurch die Reaktionsfähigkeit des Systems beschleunigt wird.
Unternehmen verzögern häufig die Aufrüstung ihrer Serverausrüstung aufgrund unerschwinglicher Kosten. Es stehen mehr Daten als je zuvor in Volumen und Wert zur Verfügung. Unzureichende Hardware erschwert die Aufrechterhaltung einer konsistenten Servicequalität.
Persistenter Optane-Speicher für Rechenzentren
Intel Optane DC (Data Center) Persistent Memory (DCPMM) ist ein Speichermodul, das in die DIMM-Steckplätze des Servers gesteckt wird. Seine Aufgabe besteht darin, die Lücke zwischen Speicher und herkömmlichem Speicher zu schließen und kostengünstige, groß angelegte Speicherbereitstellungen zu ermöglichen.
Optane DC Persistent Memory Module (DCPMM)
Intel Optane Speicher fungiert als schnelles Mittel für die Datenübertragung zwischen Arbeitsspeicher und RAM. Intel Optane Memory mildert die Auswirkungen des Datenübertragungsprozesses und verbessert ihn, indem häufig verwendete Dateien zwischengespeichert werden.
2 CPUs+6 DRAM-Module+6 DCPMMs
Warum Intel Optane DC-Speicher verwenden?
Software-Tools werden immer ausgefeilter, Open-Source und erfordern große Mengen an Rechenleistung. DCPMM bietet die Latenz des Arbeitsspeichers mit der Persistenz des Speichers. Es eignet sich gut für Datenreplikationsaufgaben, In-Memory-Datenbanken, Arbeitslasten für maschinelles Lernen und die Aufrechterhaltung privater und hybrider Cloud-Lösungen.
In-Memory-Datenbanken und Datenreplikation
Unternehmen setzen auf In-Memory-Analysen, um ihre Daten effizienter nutzen zu können. Diese Analysen führen zu Erkenntnissen nahezu in Echtzeit und zu neuen Wettbewerbsvorteilen. Aufgrund seiner Nichtflüchtigkeit kann der Intel Optane DC-Speicher große Datenmengen näher an der CPU halten, sodass In-Memory-Datenbanken schneller und mit weniger Verzögerungen arbeiten können.
Da DCPMM nicht flüchtig ist, können Sie Ihre Datenbankanwendungen sicher direkt auf dem Optane-Modul speichern. DRAM kann jetzt schnell auf Daten zugreifen, ohne jedes Mal Informationen von Ihrem Festplattenspeicher in den Arbeitsspeicher kopieren zu müssen.
Virtualisierung:VMs und Container
VMs und Container dominieren die Anwendungsbereitstellung. Sobald die Fähigkeiten ihrer Systeme an ihre Grenzen stoßen, erweitern Unternehmen die Hardwareleistung in der Regel durch Skalierung. In diesem Prozess verwenden Unternehmen mehr Speicher, wodurch die Kosten erheblich in die Höhe getrieben werden.
Diese Funktionen erhöhen die Größe und Dichte von Workloads auf einem einzelnen Server, ohne die Workloads selbst zu ändern. Kurz gesagt, mit DCPMM können Sie mehr Container oder VMs auf derselben Serverhardware bereitstellen.
Die nichtflüchtige Natur des Intel Optane-Speichers bedeutet, dass jeder Systemneustart VMs und Container immens schneller startet.
Effiziente Datenreplikation
Unternehmen stehen unter dem Druck, ihre Systeme jederzeit betriebsbereit zu halten. Die Replikation von Daten an mehreren Standorten trägt dazu bei, die Auswirkungen eines Systemausfalls zu mindern. Es stellt auch sicher, dass es zu keinem Datenverlust und keinem signifikanten Abfall der Verfügbarkeit kommt. Das Replizieren großer Informationsmengen an einem oder mehreren anderen Standorten ist eine der arbeitsintensivsten Aufgaben, die Server ausführen.
DCPMM ist aufgrund der hohen IOPS (Eingabe-/Ausgabeoperationen pro Sekunde) in Kombination mit seinen geringen Latenzzeiten ideal für Datenreplikationsaufgaben.