北京2017年5月(yue)8日(ri)電 /美(mei)通社/ -- 2017年3月(yue)，基于3D Xpoint技術的(de)(de)Optane（傲(ao)騰）已經正(zheng)式(shi)發布，面向消(xiao)費市場的(de)(de)Optane Memory于5月(yue)初正(zheng)式(shi)開(kai)售(shou)，入門級(ji)產品價格不過379元，就能改(gai)進今天(tian)PC的(de)(de)架構，解決PC較大的(de)(de)性能提升(sheng)瓶(ping)頸問題。

和每年一更新、每次幅度超過20%的處理器相比，同樣是PC，關鍵部件的(de)存儲卻(que)更(geng)新緩慢，甚至拖了(le)整個系統性能的(de)后(hou)腿(tui)，技術原理缺乏突破是其(qi)根本(ben)原因，如何破解這一難題(ti)，有(you)人已經給出了(le)答案。

相當長時間以來，PC性能的瓶頸是內存，它是承接所有CPU處理數據的關鍵節點，更大容量可以將更多的數據保持在速度較高的內存中，之所以有這樣的需求，恰恰是因為容量數千倍于內存的外存 -- HDD性能太低(di)，如果(guo)CPU所需數據每次(ci)都要從(cong)HDD中調(diao)取(qu)，那(nei)么再(zai)快的CPU也(ye)要有99.99%以上的時間處于等待緩(huan)慢硬盤的狀態。

HDD的(de)(de)緩慢，與其特(te)殊的(de)(de)機械結構和(he)線性(xing)(xing)(xing)(xing)存儲邏輯有(you)關，因此就(jiu)有(you)了轉(zhuan)(zhuan)速(su)越高性(xing)(xing)(xing)(xing)能越高（單位時(shi)間經(jing)過磁(ci)(ci)頭(tou)的(de)(de)數據(ju)更多）、道間與較大(da)尋道時(shi)間差異極大(da)（磁(ci)(ci)頭(tou)道間移動(dong)距離不同）、碟片/磁(ci)(ci)頭(tou)數量(liang)(liang)(liang)減少(shao)抵消單碟容(rong)(rong)量(liang)(liang)(liang)增加帶(dai)來的(de)(de)性(xing)(xing)(xing)(xing)能改進(jin)（性(xing)(xing)(xing)(xing)能與磁(ci)(ci)頭(tou)數×轉(zhuan)(zhuan)速(su)×單碟容(rong)(rong)量(liang)(liang)(liang)正(zheng)相關）等(deng)一系列“奇葩”現(xian)象。特(te)別是(shi)原本依靠單碟容(rong)(rong)量(liang)(liang)(liang)增加可以有(you)序地提(ti)(ti)高性(xing)(xing)(xing)(xing)能，但是(shi)在成本和(he)功耗等(deng)多因素(su)影響(xiang)下，HDD碟片數量(liang)(liang)(liang)2（3~4個(ge)磁(ci)(ci)頭(tou)）快速(su)縮減到(dao)1（1~2個(ge)磁(ci)(ci)頭(tou)）、轉(zhuan)(zhuan)速(su)從恒定7200r/min向5900r/min或可變轉(zhuan)(zhuan)速(su)改進(jin)，即便單碟容(rong)(rong)量(liang)(liang)(liang)艱難提(ti)(ti)升(sheng)到(dao)2TB，是(shi)此前的(de)(de)4~5倍(bei)，而吞吐性(xing)(xing)(xing)(xing)能提(ti)(ti)升(sheng)幅度(du)不超過50%，而尋道或者(zhe)在其他(ta)設備(bei)中可視作延(yan)遲的(de)(de)性(xing)(xing)(xing)(xing)能還(huan)有(you)所下降，誰(shui)來破解存儲性(xing)(xing)(xing)(xing)能上的(de)(de)矛(mao)盾？

SSD么？可以算(suan)一(yi)個已被廣泛接受的(de)(de)(de)解決方案，前提是(shi)不(bu)在(zai)意(yi)成本。另外，最近(jin)在(zai)華為(wei)手(shou)機上爆(bao)出的(de)(de)(de)閃(shan)存特性（接口規格）差(cha)異(yi)致其性能迥異(yi)事(shi)件(jian)，讓eMMC、UFS等生僻(pi)詞匯成為(wei)焦點。SSD同樣(yang)基于(yu)Flash，但是(shi)Flash的(de)(de)(de)性能和耐(nai)久性上下(xia)差(cha)別超過10倍，甚于(yu)手(shou)機使(shi)用的(de)(de)(de)顆(ke)粒。特別是(shi)在(zai)成本驅(qu)動(dong)下(xia)，Flash廠商(shang)極(ji)有(you)意(yi)愿導入更新的(de)(de)(de)制程，而(er)與(yu)此同時，Flash特殊的(de)(de)(de)存儲結(jie)構導致制程越(yue)(yue)高（線寬越(yue)(yue)小）而(er)耐(nai)久性（擦(ca)寫）越(yue)(yue)差(cha)，如閃(shan)存盤廣泛使(shi)用的(de)(de)(de)低耐(nai)久性TLC芯片(pian)，擦(ca)寫次數在(zai)200~500次之間，而(er)經過優化的(de)(de)(de)高耐(nai)久性TLC，擦(ca)寫次數也在(zai)2000次上下(xia)徘徊不(bu)前。

DRAM么？作為內存，雖然性能百倍于SSD，但是成本也是百倍(bei)。而且還要使用專用接口，不僅系統配置的模塊數量有限而且容量也非常有限，換言之有錢也買不到。更要命的是，存儲結構與Flash截然不同的DRAM，作為外存使用有著致命的弱點，就是其掉電易失性，其數據保持100%依賴電力，而且還要以讀代存 -- 通過不間斷的周(zhou)期性(xing)讀操作，給存儲單(dan)元充電，以保持數據不丟失，因此它還要搭配(pei)內存控制(zhi)器使用，結構更為復雜。

以上3種(zhong)(zhong)存儲(chu)技術的(de)(de)(de)(de)原理已經穩(wen)定數十年沒有(you)大(da)突破，令存儲(chu)性(xing)能(neng)裹足不前，而結(jie)合DRAM的(de)(de)(de)(de)速度(du)、Flash的(de)(de)(de)(de)非易(yi)失性(xing)和(he)HDD的(de)(de)(de)(de)低成本(ben)，是(shi)長久以來科學家(jia)們尋求的(de)(de)(de)(de)突破方向(xiang)。隨著英特(te)爾公布3D Xpoint技術，成為第一種(zhong)(zhong)可以規模量產的(de)(de)(de)(de)此類產品。其他技術，如(ru)FeRAM（鐵電）、MRAM（磁(ci)阻）、PRAM（相(xiang)變(bian)）還是(shi)Millipede Memory（千足蟲）、NanoRAM（碳納米管），都距(ju)離產品化乃至商品化還有(you)相(xiang)當的(de)(de)(de)(de)距(ju)離，而基于3D Xpoint技術的(de)(de)(de)(de)Optane（傲騰(teng)）已經在3月(yue)正(zheng)式發布，面向(xiang)消(xiao)費市場的(de)(de)(de)(de)Optane Memory于5月(yue)初正(zheng)式開售，入門級產品價格不過379元(yuan)，就能(neng)改進(jin)今天PC的(de)(de)(de)(de)架構，解決PC較大(da)的(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)提升瓶頸問題。

Optane有(you)(you)(you)著卓越的(de)(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)能和(he)出色特性(xing)(xing)，其(qi)讀寫原(yuan)(yuan)理(li)類似(si)于(yu)DRAM，通過(guo)行、列地址(zhi)交叉確定位(wei)(wei)置(zhi)，而(er)3D的(de)(de)(de)(de)(de)(de)立(li)體構造，則(ze)(ze)可(ke)將不同(tong)“位(wei)(wei)”的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數據存(cun)放于(yu)不同(tong)“樓(lou)層(ceng)”，地址(zhi)還(huan)是一(yi)(yi)個(ge)(ge)，卻(que)可(ke)以(yi)一(yi)(yi)次性(xing)(xing)定位(wei)(wei)獲(huo)取多(duo)個(ge)(ge)字節（依層(ceng)數而(er)定）的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數據，性(xing)(xing)能和(he)存(cun)儲密(mi)度(du)(du)都大幅度(du)(du)提高(gao)。由(you)于(yu)Optane讀寫原(yuan)(yuan)理(li)有(you)(you)(you)別于(yu)Flash，因(yin)此沒有(you)(you)(you)令人(ren)頭(tou)疼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐久性(xing)(xing)問題，其(qi)壽命可(ke)與(yu)DRAM媲美，同(tong)時它(ta)還(huan)沒有(you)(you)(you)DRAM的(de)(de)(de)(de)(de)(de)易失性(xing)(xing)，可(ke)以(yi)像Flash一(yi)(yi)樣無電長(chang)期保持數據。要說(shuo)弱點，Optane還(huan)是有(you)(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，目(mu)前其(qi)成本(ben)仍然高(gao)于(yu)TLC Flash，但(dan)是隨著英特爾(er)和(he)其(qi)合(he)作伙(huo)伴Micron開(kai)始規(gui)模(mo)生產，再加上制(zhi)(zhi)程(cheng)提高(gao)對(dui)成本(ben)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)抑(yi)制(zhi)(zhi)作用(yong)，容量過(guo)1TB的(de)(de)(de)(de)(de)(de)Optane SSD已經在今年發布(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)Road Map中。在消費(fei)級市場上，Optane Memory的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不足(zu)，則(ze)(ze)更多(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是因(yin)為(wei)市場原(yuan)(yuan)因(yin)，即人(ren)為(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)刻(ke)意限制(zhi)(zhi)，如目(mu)前只有(you)(you)(you)最新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)200系(xi)列芯片組加上7代酷睿(rui)（不支持Pentium和(he)Celeron）可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)、容量小(xiao)（16GB、32GB）、價格略高(gao)（16GB為(wei)379元）和(he)只開(kai)通PCI-E 3.0 x2模(mo)式等(deng)，使(shi)用(yong)更高(gao)規(gui)格完(wan)全沒有(you)(you)(you)技術障(zhang)礙。

作為生力軍，Optane當下要做的是教育市場，而距離占領市場還甚遠。當年SSD進入市場時，DRAM和HDD都已是極為成熟的產品，無論是顯性的外觀特征，還是隱性的性能表現，初代SSD既要兼容當時HDD的物理規格和接口，又要表現足夠令人記憶深刻，因此并行推出了mSATA這樣HDD難以涉足的領域，從而用又小又快教育了市場。今天Optane同樣面臨這樣的教育工作，如今的Optane，從名字、外形規格到使用方式，都太像已經稀松平常的SSD了。改變傳統觀念要從專業 -- 可發揮并認可價值和主流 -- 改變習(xi)慣(guan)等兩個方面入手，英特爾正是(shi)使用(yong)這種方式，首(shou)先推出(chu)了面向(xiang)企(qi)業級用(yong)戶的Optane SSD和面向(xiang)入門級消費用(yong)戶的Optane Memory，前者主打大容量(liang)、高性能、低延時，后者解決存儲(chu)瓶(ping)頸的實際問題。

雖然同為半導體+HDD的雙硬盤組合，但是早早入市的SSD為HDD做Cache實現全盤加速的解決方案如今已被束之高閣，Flash較高的延遲、難以滿足超高頻度讀寫的耐久性問題、全盤加速性能遜色于單SSD的現實以及全盤加速模式設置的復雜性，都令用戶更傾向于將SSD和HDD分開使用，這也極大地影響了跨盤使用的性能體驗。Optane技術原理的不同，讓用戶完全不用擔心延遲、耐久性和性能損失問題，再加上英特爾專門為Optane Memory推出了新版RST（Rapid Storage Technology，快速存儲技術）軟件，確認開啟加速系統自動完成設置，使其可用性、易用性大大提升。加速完成后，Optane Memory和HDD邏輯上將合并為單一驅動器，因此也不會對系統管理和用戶使用習慣造成任何影響，全HDD容量可實現如Optane Memory性能的加速表現，可謂PC性能提升的神油。

相信有著這(zhe)樣的(de)實際表現，Optane將很快(kuai)普及(ji)到(dao)對性能和容量(liang)有著同時(shi)要求的(de)領域，最先的(de)收益者是(shi)還占市場份額(e)85%以上的(de)單(dan)HDD配置的(de)臺式電腦(nao)用戶。對他們來說(shuo)，比主(zhu)機平均價格再額(e)外投(tou)資(zi)10%，所(suo)得到(dao)的(de)卻是(shi)過去的(de)解決方案多投(tou)資(zi)100%也做不到(dao)的(de)。從(cong)這(zhe)點來說(shuo)，Optane對PC架構改進的(de)推動力是(shi)空前巨(ju)大的(de)。

很快，Optane將進一步拓展其應用領域，除了臺式電腦及其延伸的一體電腦、NUC等細分領域產品外，筆記本電腦及老平臺也將有可能收益與它。不過，這還是要看英特爾推(tui)進(jin)Optane有多迫切，這是個市場問題。