Auf einen Blick
- Die Lücke zwischen leistungsstarkem flüchtigem DRAM und weniger leistungsfähigem, aber erschwinglichem NAND hemmt die Transformation des Rechenzentrums.
- Die Intel® Optane™ Technologie ist eine neue, nicht auf NAND-Technik basierende Klasse von nichtflüchtigem Speicher, die die Lücke im Bereich Kosten und Kapazität mit einer neuen Ebene in der Speicherhierarchie schließt.
- Persistenter Intel® Optane™ Speicher, Intel® Optane™ SSDs und Intel® QLC-3D-NAND-SSDs ermöglichen eine neue Ebene in der Datenhierarchie.
- Die Kombination aus Intel® QLC-3D-NAND-SSDs und Intel® Optane™ Technologie bietet Flexibilität für zahlreiche Aufgaben.
- Intels 3D-NAND-„Lineal“-Format verbindet effiziente Wärmeableitung, hohe Kapazität und einfachere Verwaltbarkeit.
Für Rechenzentren steht viel auf dem Spiel
In Unternehmen, die ihre Systemarchitektur überdenken, verheißen riesige Datenmengen den Gewinn wertvoller Erkenntnisse und Innovationen. Aber Unternehmen, die ihre Architektur nicht umgestalten, werden alle Mühe haben, um nicht unter einer Lawine von Daten begraben zu werden.
Dieses Problem ist jedoch nicht auf die Speicherung von Rohdaten beschränkt. Damit Unternehmen wettbewerbsfähig bleiben, müssen sie all diese Daten schnell und kosteneffizient abrufen und verarbeiten, um geschäftliche Erkenntnisse zu gewinnen und um für Forschungszwecke, künstliche Intelligenz (KI) und andere Verwendungszwecke gerüstet zu sein. Um diesen Verarbeitungsgrad zu erreichen, sind sowohl Arbeits- als auch Massenspeicher nötig und Unternehmen haben Mühe damit, ihre hohen Kosten mit eingeschränkter Kapazität und Leistungseinschränkungen in Einklang zu bringen.
Wenn man bedenkt, dass unterschiedliche Aufgaben zudem unterschiedliche Typen von Arbeits- und Massenspeicher erfordern, wirkt die Herausforderung sogar noch entmutigender. Darüber hinaus werden eventuell mehrere Techniken gemeinsam eingesetzt, um den optimalen Kompromiss zwischen Kosten und Leistung zu erzielen.
Intel begegnet diesen Herausforderungen mit neuer Arbeits- und Massenspeichertechnik, die Unternehmen weitreichende Möglichkeiten für die Umgestaltung ihrer Rechenzentrumsarchitektur verschafft.
Lücken in der Arbeits-/Massenspeicherhierarchie
Traditionell gesehen unterliegen Arbeits- und Massenspeicherlösungen Einschränkungen im Bereich der Dichte, Leistung und Kosten. Diese Einschränkungen sind in den verschiedensten Organisationen – vom Einzelhandel über die öffentliche Hand bis zum Gesundheitswesen und dem Finanzsektor – eindeutig spürbar. So kommt es zum Beispiel vor, dass Cloud-Service-Provider (CSPs) bei wachsenden Datenmengen mit der Einhaltung von Service-Level-Agreements (SLAs) kämpfen. Finanzdienstleister können bei der schnellen Verarbeitung hoher Transaktionsvolumen in puncto Kapazität und Leistung an ihre Grenzen stoßen. Und große Unternehmen können mit den In-Memory-Analyseanforderungen aus Kunden-, Lager-, Social-Media- und Internet-of-Things(IoT)-Daten nicht mithalten – in erster Linie aufgrund der hohen Kosten und eingeschränkten Kapazität von dynamischem RAM (DRAM).
Um Daten effizient und effektiv zu verwalten, müssen Unternehmen die Infrastrukturkomponenten ermitteln, die am besten zu ihren Bedürfnissen und finanziellen Mitteln passen. Allerdings ist dies keine leichte Aufgabe, denn hat jede Technik in der Hierarchie ihre Stärken und Schwächen:
- DRAM spielt im Leistungsbereiche seine Trümpfe aus, ist aber teuer, flüchtig und nur bedingt skalierbar.
- Flash-Speicher (NAND) ist zwar nichtflüchtig und günstiger als DRAM, kann aber in puncto Leistung mit DRAM nicht mithalten.
- Rotierende Festplatten bieten enorme Speicherkapazität zu den geringsten Kosten, aber physische Platten verursachen hinsichtlich Zuverlässigkeit, Platzbedarf und Kühl- und Energieanforderungen weithin bekannte Probleme bei den Gesamtbetriebskosten (TCO).
Insgesamt gehen diese traditionellen Speicherlösungen mit deutlichen Lücken im Arbeits- und Massenspeicherkontinuum des Rechenzentrums einher und hemmen die Leistung von Anwendungen. Kontinuierlich wachsende Datenmengen und die Notwendigkeit, mehr Daten schneller abzurufen, haben das Problem zusätzlich verstärkt.
Für Organisationen, die ihre Rechenzentren transformieren wollen, sind vor allem zwei Arbeitsspeicher- und Massenspeicherlücken vorherrschend:
- Zwischen kostspieligem DRAM mit geringer Kapazität und erschwinglicheren NAND-basierten Solid-State-Laufwerken (SSDs)
- Zwischen langsameren NAND-SSDs und kostengünstigeren, aber weniger zuverlässigen Festplatten
Organisationen haben keine brauchbaren Alternativen, die ein Gleichgewicht zwischen Kosten, Kapazität und Leistung bieten und diese Lücken schließen – bislang (siehe Abb. 1).
Abbildung 1: Das traditionelle Arbeits- und Massenspeicherkontinuum weist im Bereich der Kapazität, Kosten und Leistung enorme Lücken auf.
Mit Intel® Technik die Lücken schließen
Mit Lösungen, die für hohe Leistung, Kapazität und Zuverlässigkeit ausgelegt sind, beseitigt Intel die Arbeits- und Massenspeicherlücken im Rechenzentrum. Diese Lösungen überzeugen mit geringer Latenz und einem größeren operativen Nutzen als herkömmliche Alternativen. Insbesondere drei Produktfamilien sind speziell dafür ausgelegt, im Rechenzentrum die Lücken zwischen Kosten und Leistung mit Flexibilität für neue Datenebenen zu schließen:
- Persistenter Intel® Optane™ Speicher stellt eine eine neue Klasse von Arbeits- und Datenspeichertechnik dar, die mit hoher Kapazität, tragbaren Kosten und nichtflüchtiger Speicherung punktet. Indem größere Datenmengen näher zum Prozessor verschoben und dort bereitgehalten werden, können Aufgaben und Dienste durch geringere Latenzen und höhere Leistung optimiert werden.
- Intel® Optane™ SSDs kombinieren Eigenschaften von Arbeits- und Massenspeicher mit hohem Datendurchsatz, geringer Latenz, hoher Dienstgüte (Quality of Service, QoS) und Langlebigkeit.
- Intel® QLC-3D-NAND-SSDs, wie das Intel® SSD D5-P4320, bieten die zurzeit höchste Datendichte über Peripheral Component Interconnect Express* (PCIe*). Zudem macht ihr Preis diese SSDs zum idealen Ersatz für Festplatten, auf denen weniger häufig abgerufene Daten gespeichert werden.
Mit diesen innovativen Produkten können Organisationen ihre Rechenzentrumskonfiguration umgestalten, um moderne Aufgaben zu bewältigen und wettbewerbsfähig zu bleiben. Jedes Produkt wird unten ausführlich beschrieben, mit Praxisbeispielen der Leistungs-, Kapazitäts- und Kostenvorteile, die es bereitstellt.
Intel® Optane™ Technologie: Eine neue Ebene in der Datenhierarchie
Unternehmen müssen Lösungen in bislang unvorstellbarem Ausmaß überdenken, sich an neue Technik anpassen und ihren Betrieb weiterentwickeln, um die Bedürfnisse ihrer Kunden zu erfüllen. Die Intel® Optane™ Technologie ist eine neue, nichtflüchtige Speicherklasse, die auf der Intel® 3D XPoint™ Technik basiert. Sie modernisiert die bestehende Rechenzentrumsarchitektur durch eine neue Ebene in der Arbeits- und Massenspeicherhierarchie und schließt damit die Lücke zwischen leistungsstarkem flüchtigem Arbeitsspeicher und weniger leistungsfähigem, aber erschwinglichem NAND-Massenspeicher. Die Intel® Optane™ Technologie kombiniert auf einzigartige Weise geringe Latenz, hohe Dienstgüte (QoS), Langlebigkeit und hohen Datendurchsatz.
Abbildung 2. Die Intel® Optane™ Technologie kombiniert die Leistungsvorteile von DRAM mit den Kapazitätsvorteilen von NAND-SSDs.
Die Intel® Optane™ Technologie eignet sich ideal für „Arbeitsdaten“, die nahe an der CPU bereitstehen müssen, um schnell verfügbar zu sein. Bei Arbeitsdaten dreht sich alles um einen deutlich schnelleren Zugriff auf deutlich mehr Daten für Echtzeitanalysen, Finanztransaktionen, Flugreservierungen und andere Nutzungsszenarien, die vorhersehbar schnelle Reaktionszeiten benötigen – wenn die durchschnittliche Reaktionszeit nicht ausreicht. Vorhersehbare und gleichmäßige Leistungseigenschaften sind bei Arbeitsdaten schon ab den ersten Abfragen von Bedeutung.
Sowohl persistenter Intel® Optane™ Speicher als auch Intel® Optane™ SSDs basieren auf der Intel® Optane™ Technologie. Aber wie unten beschrieben haben sie ein unterschiedliches Format und können einzeln oder gemeinsam in Rechenzentren eingesetzt werden, um Unternehmen innovative neue Arbeits- und Massenspeicheroptionen bereitzustellen.
Persistenter Intel® Optane™ Speicher als Erweiterung oder Ersatz für kostspieliges DRAM
Persistenter Intel® Optane™ Speicher ist ein bahnbrechendes Produkt, das die Lücke zwischen DRAM und Intel® Optane™ SSDs schließt. Unternehmen, deren Systeme In-Memory-Daten verarbeiten, ebnet persistenter Intel® Optane™ Speicher den Weg für den Zugriff auf deutlich größere Mengen an „heißen“ Daten für KI, Analysen, High-Performance-Computing (HPC) und andere Anwendungen.
Im Unterschied zu DRAM vereint persistenter Intel® Optane™ Speicher hohe Dichte, erschwingliche Kosten und nichtflüchtige Speicherung. Durch finanziell tragbare Erweiterungen der Arbeitsspeicherkapazität (mehr als 3 TB pro CPU) können Unternehmen ihre Rechenzentrumsaufgaben besser optimieren, indem sie größere Datenmengen näher zum Prozessor verschieben und die hohe Latenz, die beim Datenzugriff auf herkömmliche nichtflüchtige Massenspeicherprodukte auftritt, auf ein Mindestmaß senken.
Persistenter Intel® Optane™ Speicher wird 2019 weithin verfügbar sein – gemeinsam mit der Einführung der skalierbaren Intel® Xeon® Plattform der nächsten Generation.