Intel Optane DC P4800X: Die erste Enterprise-SSD mit 3D XPoint hat einen Namen
Der Name der ersten Optane-SSD für Server ist bekannt: Die Optane DC P4800X soll laut einem Datenblatt 375 GByte schnellen 3D-XPoint-Speicher bieten. Als Steckkarte mit PCIe 3.0 x4 und NVMe sind die Transferraten nicht besonders hoch, doch bei den Latenzen kündigen sich große Vorteile an.
Die chinesische Website Techbang hat eine Abbildung publiziert, die wie der Ausschnitt aus einem typischen Datenblatt von Intel wirkt. Das Datenblatt lässt sich bei Intel direkt derzeit nicht finden, doch bestätigt eine Declaration of Conformity zumindest den Produktnamen: Intel Optane P4800X Series. Somit wirken die Informationen authentisch, obgleich ein geringes Restrisiko besteht.
HHHL-Karte mit 375 GByte und PCIe 3.0 x4
Laut dem gezeigten Datenblatt handelt es sich bei der Optane P4800X um eine PCIe-SSD im AIC-Formfaktor in HHHL-Bauweise. Die nutzbare Speicherkapazität wird mit 375 GByte angegeben. Über PCIe 3.0 x4 als Schnittstelle soll der Datenträger sequenziell 2.400 MB/s lesend und 2.000 MB/s schreibend erreichen. Die IOPS beim wahlfreien 4K-Transfer werden mit bis zu 550.000 lesend und 500.000 schreibend angegeben. Alle diese Leistungswerte sind jedoch nicht herausragend und können auch PCIe-SSDs mit NAND-Flash erreichen.
Die Latenz macht die Musik
Der wesentliche Vorteil durch den neuen 3D-XPoint-Speicher liegt vielmehr in der deutlich geringeren Verzögerung beim Speicherzugriff. Eine wichtige Kenngröße bei Enterprise-SSDs ist die sogenannte Quality of Service (QoS), die den Grad der Vorhersagbarkeit von Antwortzeiten beschreibt und damit einen Hinweis auf die Leistungsbeständigkeit gibt.
Das Dokument nennt eine QoS bei wahlfreien 4K-Zugriffen und einer Befehlswarteschlange (QD) von 16 von weniger als 150 Mikrosekunden lesend und 200 Mikrosekunden schreibend bei 99,999 % der Testzeit. Das bedeutet, dass die Antwortzeit in 99,999 Prozent der Fälle unterhalb dieser Marken liegt. Im Gegenzug liefern 0,001 Prozent der Testzeit höhere Latenzen.
Tom's Hardware zieht auf Basis eigener Messungen mit der NAND-Flash-basierten Intel DC P3520 einen Vergleich: Bei dieser wurden in 0,01 Prozent der Messintervalle deutlich höhere Latenzen von mehr als 1.976 Mikrosekunden lesend und 6.752 Mikrosekunden ermittelt. Die P3520 gehört zu den schnellen, obgleich nicht den schnellsten Vertretern der herkömmlichen PCIe-SSDs.
Die niedrigen Latenzen und die QoS-Vorteile hatte Intel auf dem IDF 2016 in Form von Folien veranschaulicht.
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Latenzen: Optane SSD vs. Intel P3700 (Bild: Intel)
Hohe aber nicht überragende Haltbarkeit
Neben niedrigen Latenzen soll 3D XPoint auch bei der Wiederbeschreibbarkeit und damit der Haltbarkeit des Speichers Vorteile bieten. Die Optane P4800X besitzt demnach eine Haltbarkeitseinstufung von 30 Drive Writes Per Day (DWPD), lässt sich also im Rahmen der Garantie täglich 30 Mal vollständig mit Daten füllen. Bei der Kapazität von 375 GByte ergeben sich pro Tag 11.250 GByte (11,25 TByte), in einem Jahr rund 4.106 TByte und nach drei Jahren das garantierte Schreibvolumen (TBW) von 12.300 TByte oder 12,3 PetaByte, wie es im Datenblatt steht. Damit ist auch die Garantiedauer errechnet: Für eine Enterprise-SSD sind drei Jahre als sehr kurz anzusehen, was vielleicht auch die geringe Erfahrung mit dem neuen Speichertyp widerspiegelt.
30 DWPD sind ein sehr hoher Wert für eine SSD, allerdings auch nicht überragend. Denn es gibt durchaus Flash-basierte SSDs, die 25 DWPD erreichen. Diese benötigen dafür aber in der Regel einen sehr großen Anteil an Reservespeicher, das heißt, dass auf der SSD weitaus mehr NAND-Flash steckt, als für Nutzdaten zur Verfügung steht.
Leistungsaufnahme
Das Dokument nennt eine typische Leistungsaufnahme von bis zu 18 Watt im aktiven Betrieb und 5 Watt im inaktiven Betrieb (Idle). Diese Werte sind für PCIe-SSDs der schnellen Sorte nicht untypisch.
Erst Mini-SSDs, dann größere SSDs und DIMM
Die Optane-SSDs sollen im zweiten Quartal zunächst in Form kleiner Cache-SSDs für Client-Systeme wie Notebooks debütieren. Wie Intel jetzt auf dem Investor Day bekanntgab, werden die größeren Optane-SSDs für Rechenzentren bereits zu Testzwecken an Kunden ausgeliefert. Wann diese verfügbar sein werden, bleibt zunächst offen. Auch als DIMM soll der nichtflüchtige Speicher eingesetzt werden, auch hier stehen Testmuster bereit, die Verfügbarkeit ist aber erst 2018 zu erwarten.
Eine Product Change Notification (PDF) bestätigt die Intel SSD P4800X Series auf Basis des in einem 20-nm-Prozess hergestellten 3D-XPoint-Speichers. Auch hier ist nur die Rede von einem Modell mit 375 GByte Speicherkapazität.