インテルがOptane SSDを発表：375GBから、驚きの速度を実現

Intel がついに Optane 製品を発表し、その速度について教えてくれました。

TL;DR 版では、「Optane SSD DC P4800X」は年末までに出荷され、最初は驚異的な計算ランダム読み取り IOPS 数値を持ち、メモリとしてもストレージとしても機能する 375 GB 製品となります。

Intelによると、このSSDは3D Xpointメディアに加え、独自のメモリ、コントローラ、インターコネクトIP、そしてIntelソフトウェアを搭載しているとのこと。これは理解できます。徹底的なChipzilla技術により、より高速かつ長時間の動作が可能になる、などといった理由です。P4800Xは「業界をリードする低レイテンシ、高耐久性、QoS、高スループットの組み合わせ」を備えているとIntelは主張しています。このIT製品は、画期的なパフォーマンス、予測可能な高速サービス、高負荷時の応答性、そして「超耐久性」を備えています。

Intel は、負荷時の P4800X のレイテンシに満足しており、以前の DC P3700 SSD よりもはるかに優れていると述べ、それを証明するグラフを示しています。

「超」耐久性の謳い文句は、P4800Xの1日あたりのドライブ書き込み回数（DWPD）が30回であるのに対し、NAND型SSDの0.5～10回というDWPD（ドライブ書き込み回数/日）を上回っていることに基づいています。P4800Xは、5年間で17回DWPDのDC P3700 SSDと同等の容量で、最大2.8倍の書き込みバイト数を実現しているとされています。

パフォーマンス

Chipzillaによると、P4800xはキュー深度が低い場合でも優れたパフォーマンスを発揮します。スペックは以下のとおりです。

Intelは、P4800Xは低キュー深度で5～8倍の速度向上を実現すると主張しています。これは、ほとんどのアプリケーションがIOPSのみに依存するのではなく、低キュー深度のワークロードを生成するため、重要な意味を持ちます。そのため、P4800Xは「厳しいレイテンシ要件を持つクリティカルなアプリケーションに最適」であると述べています。

残念なことに、Intelはパフォーマンス数値を直接公開しておらず、DC P3700 SSDの性能の倍数に基づいて算出しています。これは2014年6月に発売された2D 20nm MLC（2ビット/セル）NANDドライブです。P3700の容量は400GB、800GB、1.6TB、2TBです。シーケンシャルリード/ライトIOレイテンシは20/20マイクロ秒です。

下のスライドでは、Intel 提供の P3700 の数値を使用し、次に Intel の説明の倍数を使用して P4800X の数値を計算して、2 つのドライブを比較する表を作成しました。

表の数値はすべて「最大」です。P3700のサービス品質データはこちらでご覧いただけます。400GB容量の書き込み時の数値を使用しています。P3700の高負荷時の応答性に関する数値は見つかりませんでした。

ランダム読み取りIOPS

ここで重要なのはランダム読み取りIOPSです。以前、リークされたOptane P4800Xのデータシートによると、ランダム読み取りIOPSは最大550,000でした。

計算結果の4,600,000は550,000から大きく離れており、信じられない思いです。しかし、IntelのOptaneデッキはIntelのOptaneデッキであり、IntelのDC P3700のランダム読み取りIOPSは、まさにIntelのDC P3700のランダム読み取りIOPSです。

おそらく、2 つの「最大」の数値から 1 つの数値を計算することは、現実世界から少し離れることになるのでしょうか?

3D Xpoint に近い専門技術幹部は次のようにコメントしています。

Intelの主張はもっともらしい。3D Xpointは確かに十分に高速なメディアだ。問題は、彼らのコントローラー／ファームウェアがそのような数値を実現できるかどうかだ。世界最高クラスのNANDデバイスは、高キュー深度の負荷で4Kランダムリードの性能が約100万回である。NVMeは64Kのキューをそれぞれ64Kの深度で64Kまでサポートしており、Intelがその能力を最大限に活用すれば、460万回という数値も決して不可能ではないだろう。

競合するNVMe SSDと比較するとどうでしょうか？SamsungのPM1725a NVMe SSD（48層3D TLC NAND）は、最大1,050,000ランダムリードIOPSを実現しています。次に速いのはSeagateのNytro XP7200で、940,000です。460万という数字は驚異的です。

インテルに確認を依頼したところ、広報担当者は次のように答えました。

Intel Optane SSD DC P4800Xはキュー深度16以下で仕様化されており、スライドの数値はこの数値に基づいています。P3700の仕様は、はるかに高いキュー深度で設計されています。キュー深度16では、Intel Optane SSD DC P4800XはDC P3700の10倍の性能を発揮します。

つまり、P4800X のランダム読み取り IOPS 数は 4,600,000 未満ですが、どの程度低いのかはわかりません。うーん。

前進

P3700 の 70/30 混合 IOPS 値は Intel の Web ページから取得したもので、400GB の P3700 に適用されます。

QoS に関しては、90 パーセントで 60 倍、99.99 パーセントで 77 倍の改善は、2 つのパーセンテージ レベル間の差が縮小したことを意味し、これは良いことです。

Intelは、P4800Xを高速ストレージおよびキャッシュとして、あるいはDRAMの拡張用として使用することを提案しています。PCIE 3D NAND SSDはXpointの下位層となるストレージ層を提供します。将来登場するIntel Xpoint DIMMも、サーバーのメモリプールを拡張するでしょう。

同社はまた、DC P4800XはBIOSの後、OSの前にロードされる「Intel Memory Drive Technology」により、メモリサブシステムに透過的に統合されると主張しています。このソフトウェアにより、DRAMとP4800X SSDで構成される単一のメモリプールを作成し、単一の揮発性メモリプールをエミュレートすることが可能になります。これはどのOSでも動作しますが、この魔法を実現するにはXeon CPUが必要です。

同社によると、Optane SSDは、データの局所性を最適化した行列乗算などの特定のアプリケーションにおいて、DRAM並みの性能を発揮できるという。Chipzillaは、OptaneがDRAMよりも安価になることを強調している。

DC P3800X の OEM として挙げられている企業には、キャッシュ層としてこれを使用する予定の Dell EMC と HPE のほか、Lenovo、Nutanix、Supermicro などがあります。

P4800X のパフォーマンスが、フラッシュの 1,000 倍の速度、最大 1,000 倍の耐久性、従来のメモリの 10 倍の密度など、Intel のオリジナルの 3D XPoint パフォーマンスの主張とどう比較されるかについては、私たちはそのごちゃ混ぜの話にうんざりしており、そこまで議論するつもりはありません。

現時点では、IntelはDC P4800xを特定の顧客のみに出荷しています。より広範な提供は今年後半から開始され、6ヶ月以内に開始されます。詳細な出荷情報は以下の通りです。

• AIC
• • 375GB - 当初3月19日、下半期全体
  • 750GB - 第2四半期
  • 1.5TB - 2時間
• U.2
• • 375GB - 第2四半期
  • 750GB - 2時間
  • 1.5TB - 2時間
• また、Optane は最終的には DIMM に搭載される予定とも言われていますが、それが実現する時期は未定です。

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