3D XPoint: Neue Benchmarks, Tests in der Cloud und Preishinweise

Intel rührt kräftig die Werbetrommel für den neuen Speichertyp 3D XPoint, der zunächst in Form der Optane-SSDs auf den Markt kommen wird. Benchmarks demonstrieren die Leistungsvorteile gegenüber NAND-Flash in diversen Bereichen. Entwickler sollen bald über die Cloud ihre Software auf Optane-SSDs testen können.

Niedrige und beständige Latenzen

Vor allem durch erheblich niedrigere Verzögerungen (Latenzen) beim Dateizugriff soll 3D XPoint gegenüber NAND-Flash punkten. Eine Optane-SSD werde etwa zehnmal niedrigere Latenzen als eine NAND-Flash-basierte SSD aufweisen. In den im Rahmen des IDF 2016 veröffentlichten Benchmarks vergleicht Intel die Leistung eines Optane-Prototypen mit der Leistung der PCIe-NVMe-SSD Intel P3700, die mit MLC-NAND-Flash bestückt ist.

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Erneut wird deutlich, dass die Optane-SSD bereits bei kleiner Befehlswarteschlange (Queue Depth) eine sehr hohe Leistung erreicht, NAND-Flash-SSDs erreichen erst bei hoher Queue Depth ihre maximale Leistung. Die Zugriffslatenz ist bei beiden Speichertypen nicht immer gleich, aber 3D XPoint bewegt sich im Großteil der Zugriffe auf weitaus niedrigerem Latenzniveau und erreicht entsprechen deutlich höhere IOPS-Werte. Die Leistungsbeständigkeit ist weitaus höher als bei der Flash-SSD.

Benchmarks mit echten Anwendungen

Intel liefert zudem Leistungswerte auf Basis von praktischen Anwendungen. In Tests mit der 3D-Render-Software Houdini ist die Optane-SSD mehr als dreimal so schnell wie die Intel SSD 750. Die CPU verbringt dabei weitaus weniger Zeit mit dem Warten auf Daten von der SSD. Auch im PCMark Vantage oder den Client/Workstation-Benchmarks des SPECwpc 2.0 wird eine drei- bis viermal so hohe Leistung versprochen.

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Letztlich sollen natürlich auch Datenbanken beschleunigt werden – Intel sieht die Optane-SSDs sowohl für den Client- als auch den Server-Markt vor. Ein gegenüber NAND-Flash nochmals höheres Leistungspotenzial wird 3D XPoint aber erst als Arbeitsspeichermodul (Intel DIMM) aufweisen, das nochmals deutlich niedrigere Latenzen ermöglicht. An die Leistung von DRAM-DIMMs wird der neue Speicher aber nicht heranreichen.

Testphase in der Optane-Cloud

So schnell die Hardware auch sein mag, kommt es letztlich darauf an, dass die Leistung auch von der Software abgerufen werden kann. Intel ruft Entwickler zur Erschaffung von Applikationen für die Optane-SSDs auf.

Ein öffentliches Cloud-Testsystem soll dabei helfen. Entwickler können sich bei Intel um Zugang zum Optane-Testbed bewerben und über die Cloud ausprobieren, wie ihre Software mit der 3D-XPoint-Technik funktioniert und sie entsprechend auf diese abstimmen. Bevor überhaupt Testmuster an Partner ausgeliefert werden, kann Intel auf diesem Weg eigene Erfahrungen sammeln. In 30 bis 45 Tagen will Intel mehr Details zum Optane Technology Testbed veröffentlichen.

3,5 Mal teurer als MLC-NAND

Die Frage zu den Kosten von 3D XPoint ist bisher nicht eindeutig geklärt. Intel hatte angedeutet, dass der Preis (wie auch die Leistung) zwischen NAND-Flash und DRAM liegen werde. Auf dem Flash Memory Summit wurden neue Hinweise geliefert. Eine Folie besagt, dass die Kosten von 3D XPoint im kommenden Jahr etwa 3,5 Mal höher als bei MLC-NAND-Flash liegen, aber weniger als die Hälfte des Preises von DRAM betragen.

Laut der Speicherbörse DRAMeXchange betrugen die Handelspreise (contract price) für typischen 128-Gbit-MLC-NAND in der ersten Augusthälfte umgerechnet etwa 23 US-Cent pro Gigabyte, für DDR4-DRAM werden über 3 US-Dollar pro Gigabyte verlangt. Grob überschlagen und gerundet wäre anhand der Informationen von der Speichermesse ein Preisniveau für 3D XPoint im Bereich von 0,8 bis 1,5 US-Dollar pro Gigabyte zu erwarten. Letztlich sollen Fortschritte bei der Fertigung die Kosten senken. Wie viel der Speicher in der Serienfertigung kosten wird, bleibt abzuwarten.