Avenir de l'IT : Intel va introduire
les disques SSD 3D XPoint cette année, suivis par les modules de mémoire
DIMM XPoint. Bien que 3D XPoint présente un potentiel phénoménal
d'amélioration du stockage et de la mémoire, le succès dépendra du prix.
Pourquoi c'est important pour vous ?
Pour comprendre la révolution du stockage qui vient.
En mars dernier, le
septième atelier annuel dédié aux mémoires non volatiles
se tenait à l'université de Californie à San Diego. Frank T. Hady,
membre associé d'Intel et architecte principal du stockage 3D XPoint, a
prononcé son discours d'ouverture devant une salle pleine de doctorants
et de concurrents. Bien entendu, Intel n'était pas prêt à répondre à un
certain nombre de questions vitales, mais ce qu'il a dévoilé était très
instructif.
Les
modules XPoint de première génération seront gravés en 20 nm et
pourront servir à la fois d'espace de stockage et de mémoire système.
Toutefois, contrairement aux SSD et aux disques, XPoint est adressable
par octet, ce qui signifie qu'il peut être utilisé comme la mémoire vive
dynamique (DRAM). Pour le stockage des données, il fonctionne comme un
disque à secteurs 4K.
Contrairement à la DRAM, XPoint est dix fois
plus dense (mais pas aussi dense que la mémoire Flash, étant donné que
le produit initial sera une cellule mono-niveau). Combinés à la DRAM,
les serveurs 3D XPoint pourront prendre en charge quatre fois la
capacité de la mémoire à un coût par bit nettement inférieur à celui de
la DRAM.
3D XPoint peut être utilisé dans les DIMM pour trois
raisons : a) l'adressage par octet, b) son endurance à l'écriture 1 000
fois supérieure à la mémoire Flash NAND et c) ses E/S 1 000 fois plus
rapides. Les DIMM 3D XPoint auront besoin de contrôleurs pour effectuer
l'audit de l'usure comme ils le font avec la mémoire Flash NAND, mais le
processus de nettoyage de la mémoire sera beaucoup plus granulaire (et
donc nettement moins intrusif) que les écritures de blocs complets des
appareils à mémoire Flash NAND.
Premiers disques SSD Optane
Précision : 3D XPoint est la technologie. Optane est la marque des disques SSD qui utilisent 3D XPoint.
Intel
destine les premiers disques SSD Optane au marché des entreprises, avec
une interconnexion PCIe + NVMe. L'interface courante SATA à 6 Gbit/s
n'est pas assez rapide et les connecteurs PCIe et NVMe sont beaucoup
plus performants.
Ils offrent un taux d'erreur non corrigible sur
les bits de 10 à la puissance -17, une durée de vie de cinq ans et des
performances exceptionnelles, tout ceci pour le marché du cloud
computing et des entreprises.
IOPS et latence
Les
opérations d'entrées/sorties par seconde (IOPS) sont nettement plus
élevées que celles du SSD du centre de traitements d'Intel, le P3700,
qui utilise également PCIe et NVMe. Avec une charge de lecture/écriture
de 70/30 et une profondeur de file d'attente égale à un, le P3700 a
atteint 15 000 IOPS, tandis que la version de démonstration du XPoint a
fait cinq fois mieux, avec 78 000 IOPS.
Surtout, la latence était
nettement inférieure : 7 μs contre 85 μs pour le P3700, soit moins d'un
dixième de la latence. Il s'agira donc de disques considérablement plus
rapides à tout point de vue.
Se préparer pour un stockage à faible latence
De nombreux changements devront être apportés pour pouvoir profiter des performances de 3D XPoint, dont les suivants.
- Basculement des interruptions à l'interrogation : temps d'attente plus long, mais latence inférieure.
- Utilisation de 3D XPoint comme espace de permutation/page pour une plus faible latence et des performances plus prévisibles.
- Nouvelles instructions pour la purge des écritures.
- Nouvelle bibliothèque NMV, PMEM.io, disponible dans un premier temps sur Linux.
- Systèmes de fichiers sensibles à la mémoire persistante, tels que Nova.
- Prise en charge de la mémoire de classe de stockage dans Windows, sur laquelle Microsoft est en train de travailler.
- Futurs processeurs Xeon conçus pour utiliser la mémoire hybride.
Ce
dernier point pourrait signifier un emprisonnement pendant des années,
voire à jamais. À quel point Intel se montrera-t-il généreux avec les
API et les spécifications de contrôleur ?
L'avis de storage bits
3D XPoint présente un potentiel phénoménal d'amélioration du stockage et de la mémoire, mais tout dépendra du prix.
D'après
Intel, 3D XPoint se situera entre la DRAM à 5 dollars/Go et la mémoire
Flash à 0,20 dollar/Go, ce qui laisse une très grande marge. Le prix des
DIMM 3D XPoint devrait être aux alentours de 2 dollars/Go au départ,
mais même à 1 dollar/Go,
ils seront toujours cinq fois plus chers que la
mémoire Flash NAND.
Autre problématique : les modes de
défaillance de 3D XPoint. Le déploiement à grande échelle révèle
toujours des bugs et des problèmes que même les tests bêta vigilants ne
détectent pas. Allons-nous devoir attendre huit ans pour une
évaluation impartiale des performances de la technologie sur le terrain ?
À
supposer qu'Intel et Micron tiennent leurs promesses ou s'en
approchent, cela poursuivra la révolution des IOPS élevées et à faible
latence qu'a initiée la mémoire Flash. Aussi utiles que soient les SSD
3D XPoint, les vraies retombées viendront de l'intégration de la
technologie à la DRAM pour augmenter les capacités de la mémoire et
améliorer les performances du serveur.
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