英特爾傲騰(Optane)內存面世

內存對于計算機來說始終是一種稀缺資源，上到大型計算機、高性能計算機，小到智能手機、可穿戴設備。數十年前業已成型的馮·諾依曼計算機架構，確立了計算和存儲兩者間的關系。更具體一些，負責實質計算的CPU中ALU單元只會從固定的位置(寄存器)獲取數據，計算結果也只會存在固定位置，而CPU的控制單元(CU)根據指令不斷地將數據放入或取出，完成了整個計算的過程。實際情況略復雜一些，CU所讀寫的數據還包括了地址信息，這樣它才知道數據從何出來或向何處去。和同樣起到緩沖作用、但以減低接口壓力的Buffer不同，Cache是加速內存數據存取，經過Cache一級一級的映射和預取，內存逐漸接近并匹配千倍于其速度的ALU，計算的瓶頸隨之打破。在整個映射過程中，內存中數據的地址，并未因映射而改變。

英特爾傲騰(Optane)內存產品

從硬盤到傲騰

雖然中文都是一樣的“內存”，但是Memory、RAM和DRAM卻是截然不同的含義。馮·諾依曼架構的內存是Memory，數據能通過地址索引存儲在上面就可以，而RAM則是落地到計算設備(計算機、手機等)的Memory技術類型，具體的產品是DRAM，對應關系如同外存 --> 光盤 --> DVD一樣。即便已經是相對最便宜的類型，DRAM價格仍然高達10美元/GB，是主流外存設備HDD有著100倍以上的價格差距。更致命的是，DRAM是典型的易失性半導體，簡單的說就是斷電就會丟失數據，不僅需要在通電狀態下不斷刷新數據(通過讀操作完成)，而且每次加電，都需要重新從外存加載數據，說白了就是從更慢的硬盤上讀取系統、應用和數據，這就是為什么硬盤的速度對系統啟動時間的影響最大最直接了。

與內存相對應，外存是容量更大，同時不以內存地址映射表形式保存數據的存儲器，HDD(硬盤)可謂是我們最熟悉，并且仍然是最主流的外存產品，其存儲邏輯已變為分區表索引扇區的形式，SSD在存儲邏輯上與HDD并無差異，而物理介質上的存儲邏輯有別，另外就是相應延遲更短、數據持續傳輸帶寬更高。

對計算機系統來說，它并不“認得”外存，OS(操作系統)起到了很好的“翻譯”作用，將系統發出的內存訪問需求轉化為硬盤讀寫操作，DOS(Disk Operating System，磁盤操作系統)就是這么來的。計算機并不知道數據真實存儲在何處，而OS知道，當要訪問的數據不再內存中時，OS會臨時將其從外存中調入，這個速度只有直接訪問就能獲得數據的千分之一，在獲得該數據前計算機只能等待，所有時間被浪費。經過優化的OS或驅動程序，可以預判計算機將要求的下一個數據，從而提前將其裝入內存。至于為什么OS不把所有數據都裝入內存，以減少數據等待時間，這還不都是容量不夠、價格高企造成的么。使用高性能SSD能解決從外存獲取數據速度的問題么?這里先留給懸念，稍后詳細解讀。

新的思路

技術已經發布一年多的3D Xpoint，終于以Optane(傲騰)的產品形式落地了，姑且不論面向企業級高性能存儲市場的Optane SSD和暫未推出的Optane DIMM，先來說說解決PC外存性能不足問題的第三種產品形式Optane Memory。

Optane Memory是夾在內存(DRAM)和外存(HDD)中的“勸架人”，又是OS處理數據訪問需求的好幫手，它情商頗高，三頭都喜歡它，內存和外存都愿意與它交換數據，OS對它管理外存的能力非常放心。而在Optane Memory誕生之前，內存總是埋怨外存“太肉”，而外存則抱怨內存對它呼來喚去都快累死了，OS經常里外不是人。

Optane Memory憑什么讓大家都喜歡它?這還要從它的身世說起。今天的計算機，特別是PC核心的性能瓶頸已經從CPU、內存轉移到外存，更高頻率的CPU、更大容量的內存，只能解決有限的數據問題，一旦牽扯到更大量的數據，就必須和慢吞吞的外存打交道。甚至在越來越多的實際應用中，更大的內存拖累了PC的性能體驗。舉例來說，當OS獲知有4GB內存時，它會調用較少的2GB數據，100MB/s讀寫性能的HDD需用時20秒;而當內存增至8GB，OS會允許調入6GB數據，需讀取數據60秒，PC等待時間變長、體驗變差。好在這只是個比方，現實中的OS沒有那么不濟，可以在數據部分調入內存后就允許CPU還是工作，極端情況下已經處理的數據回寫與讀取數據的沖突才更令人撓頭。