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Intel Optane: Storage Class Memory günstig und performant

Intel hat sein Persistent-Memory-Modul für seine Optane-Lösung fertiggestellt. Mit dem Storage Class Memory-Modul lassen sich Speicher der nächsten Generation bereitstellen.

Die Datenmenge, die in Rechenzentren, aber auch auf Computern von Anwendern gespeichert werden müssen steigt ständig an. Gleichzeitig müssen diese Daten in den meisten Fällen auch schnell zur Verfügung stehen. Wenn eine Datenbank neu gestartet wird, müssen oft Daten in großer Menge eingelesen werden. Das dauert teilweise sehr lange, sodass der Neustart eines Servers dadurch enorm verzögert werden kann. Hier kann und soll in Zukunft Storage Class Memory Abhilfe schaffen, wie beispielsweise mit der Optane-Technologie von Intel.

Intel hat für seine Intel Optane-Technologie die Möglichkeit geschaffen, Datenspeicher wesentlich leistungsstärker zur Verfügung zu stellen. Einfach ausgedrückt verbindet Intel in Optane die Vorteile von schnellem DRAM-Speicher mit NAND-Speichermodulen. Dadurch wird ein Speicher zur Verfügung gestellt, der extrem schnell ist. Die Latenzzeit dieser Speicher liegt im Makrosekundenbereich.

SCM auch als Speichererweiterung nutzen

Aktuell ist Storage Class Management (SCM) bereits so schnell, dass die Module nicht nur zum Speichern von Daten genutzt werden, sondern auch als Speichererweiterung Server. Hier kommt der Vorteil der NAND-Technologie zum Tragen, die Daten auch dann noch speichert, wenn die Energieversorgung des Servers unterbrochen wird (Non-Volatile Storage). Die Leistung der DRAM-Bestandteile des Speichers sorgen für eine hohe Leistung.

Vor allem wenn große Datenmengen jederzeit schnell zur Verfügung stehen sollen, ist diese Art von Speicher ideal. Zum Einsatz kommt er vor allem bei Cloud-Lösungen, für Big Data-Lösungen, aber auch für In-Memory-Datenbanken und anderen Speicherbereichen.

Geht beim Einsatz von DRAM die Energie verloren, dann gehen in diesem volatilen Speicher auch die darin gespeicherten Daten verloren. Die Daten werden im NAND-Bereich des Moduls gespeichert. Dieser ist zwar langsamer als DRAM, kann die Daten dafür aber zwischenspeichern, bis der schnelle DRAM wieder über Energie verfügt. Im Vergleich zu anderen Datenspeichern ist NAND allerdings deutlich schneller. In Kombination ergibt sich also über Storage Class Memory ein Datenspeichersystem, das nahezu so schnell wie DRAM ist, gleichzeitig aber nicht volatil ist und Daten dauerhaft speichern kann.

Intel Optane 3D XPoint

Intel Optane 3D XPoint kombiniert also die Vorteile von NAND und SDRAM. Zusammen mit passenden Intel Memory- und Storage-Controllern und Softwareerweiterungen wie Intel Interconnect IP und anderer Software lassen sich Server mit optimalem Speicher ausstatten. Dabei lassen sich auf gleichem Platz ein Mehrfaches an Daten ablegen, also beim Einsatz von SDRAM. 3D XPoint Memory Media bietet dazu eine größere Dichte als SDRAM. Das ist ein weiterer Vorteil von SCM. Hier wird die optimale Dichte der NAND-Technologie voll ausgenutzt. Abhängig vom ausgewählten Speicher sind die 3D XPoint-Speicher sehr klein, da die Datentechnologie durch den Einsatz von NAND die besagte sehr hohe Dichte bietet. Der Speicher wird mittlerweile auch auf Computern eingesetzt und bietet hier eine Art Zwischenspeicher für Arbeitsspeicher und Datenspeicher. Häufig verwendete Daten werden in diesem Modul gespeichert und stehen so wesentlich schneller zur Verfügung.

Persistenter Intel Optane DC Speicher - Mehr VMs und Container pro Server

Mit persistentes Intel Optane DC Speicher lassen sich Server, die auf Intel Xeon-Prozessoren setzen, Datenspeicher zur Verfügung stellen, die schnell sind und gleichzeitig keine Daten verlieren, wenn die Energie unterbrochen wird. Die Module werden als Arbeitsspeicher eingesetzt und bieten eine wesentlich höhere Speicherdichte. Gleichzeitig ist der Speicher nichtflüchtig und bietet daher auch bei Neustarts eine wesentlich bessere Leistung. Anstatt in Minuten stehen Datenbanken in Sekunden wieder zur Verfügung. Das reduziert die Downtime von Workloads deutlich. Die Daten werden natürlich bei Bedarf auch verschlüsselt gespeichert.

Vor allem wenn große Datenmengen jederzeit schnell zur Verfügung stehen sollen, ist diese Art von Speicher ideal. Zum Einsatz kommt er vor allem bei Cloud-Lösungen, für Big Data-Lösungen, aber auch für In-Memory-Datenbanken und anderen Speicherbereichen. Der nichtflüchtige Speicher bietet durch seine hohe Dichte auch die Möglichkeit in virtuellen Umgebungen zum Einsatz zu kommen. Mit dem Speicher lassen sich auf einem Host wesentlich mehr Container und VMs betreiben. Beim Neustart einer solchen Umgebung, stehen Container, VMs oder Datenbanken extrem schnell zur Verfügung, da die Daten im nichtflüchtigen NAND-Bereich gespeichert.

Die heißen Daten stehen durch diese Technologie schneller für den Prozessor zur Verfügung, als beim Einlesen der Daten von langsameren Festplatten, SSDs, NVMe- oder NAND-Speichern.

Intel Optane SSD DC

Parallel zu den persistenten Arbeitsspeichermodulen stellt Intel auch SSDs auf Basis von Optane zur Verfügung. Die Technologie funktioniert auch hier, wie bei den Arbeitsspeichermodulen. Schneller DRAM wird mit persistenten NAND-Speicher kombiniert. Die Intel Optane SSD DC P4800X Serie ist das erste Produkt, das die Eigenschaften vereint. Intel gibt an, dass die Lesereaktionszeit bis zu 63x besser als die einer hochbelastbaren NAND-SSD unter zufälliger Schreiblast ist.

Was muss beim Einsatz der Intel Optane-Technologie beachtet werden?

Natürlich kann Intel Optane-Datenspeicher für sich alleine keine langsamen Server oder Computer beschleunigen. Der Speicher ist zwar im Vergleich zu herkömmlichen Datenspeicher günstiger, aber im Vergleich zu herkömmlichen SSD, NAND oder NVMe deutlich teurer. Die volle Leistung kann nur dann ausgespielt werden, wenn auch der Rest des Computers mit entsprechend moderner Technologie ausgestattet sind. Das bedeutet, dass Prozessoren, Schnittstellen und die restliche Hardware des Computers leistungsstark und gleichzeitig stabil zur Verfügung stehen müssen. Der Einsatz der Technologie lohnt sich also nur dann, wenn der Server im Rechenzentrum diese Leistung auch tatsächlich benötigt, und bereits so ausgestattet ist, dass Optane die Leistung weiter verbessern kann.

Intel Optane und AMD Epyc

Wer im Serverbereich auf die neuen AMD Epyc-Prozessoren setzt, kann Intel Optane nicht verwenden. Die Technologie wird nur für Intel-Prozessoren nutzbar gemacht. AMD arbeitet zwar derzeit auch an ähnlichen Technologien, zusammen mit Western Digital, allerdings sind hier derzeit noch keine solchen Lösungen bekannt, wie bei Intel. Die aktuelle Lösung Memory Extension Drive Ultrastar DC ME200 kommt nicht mal Ansatzweise an die Leistung von Intel heran.

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