QuantX: Micron zeigt beeindruckende 3D-Xpoint-Benchmarks

Was bei Intel Optane heißt, nennt Micron QuantX: Eine erste solche SSD mit 3D-Xpoint-Speicher schafft wahnwitzige 1,8 Millionen Input-/Output-Operationen pro Sekunde selbst bei kurzer Befehlskette und überflügelt die NAND-Flash-Speicher-Konkurrenz meilenweit.

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Micron vermarktet 3D Xpoint als QuantX.
Micron vermarktet 3D Xpoint als QuantX. (Bild: Marc Sauter/Golem.de)

Der Speicherhersteller Micron hat auf dem Flash Memory Summit 2016 die ersten Produkte auf Basis des neuen 3D-Xpoint-Speichers angekündigt und passend dazu eindrucksvolle Benchmarks vorgelegt: SSDs basierend auf 3DXP wird der Hersteller als QuantX vermarkten, wohingegen Fertigungspartner Intel als Brand die Bezeichnung Optane verwendet. Die zugrundeliegende Technik ist die gleiche, nämlich ein extrem schneller und zugleich nicht flüchtiger Phasenspeicher (ein modifizierter Phase Change Memory).

  • 3D Xpoint ist ein Storage Class Memory. (Foto: Marc Sauter/Golem.de)
  • Verglichen mit NAND-Flash steigen die IOPS, die Latenz sinkt. (Foto: Marc Sauter/Golem.de)
  • PCIe-3.0-x8-SSDs als Steckkarten im Vergleich (Foto: Marc Sauter/Golem.de)
  • PCIe-3.0-x4-SSDs mit U.2-Anschluss im Vergleich (Foto: Marc Sauter/Golem.de)
  • 3D Xpoint hat weitaus geringere Latenzen. (Foto: Marc Sauter/Golem.de)
  • Micron vermarktet 3D Xpoint als QuantX. (Foto: Marc Sauter/Golem.de)
3D Xpoint ist ein Storage Class Memory. (Foto: Marc Sauter/Golem.de)
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Bei 3D Xpoint handelt es sich um sogenannten Storage Class Memory: Damit ist gemeint, dass einerseits die Kapazität von Storage wie HDDs und SSDs geliefert und andererseits (fast) die Geschwindigkeit von Arbeitsspeicher erreicht wird. Was das in der Praxis bedeuten kann, hatte Intel in der Vergangenheit mehrmals gezeigt - Micron zog gestern auf seiner Keynote nach: Eine PCIe-Steckkarte mit 3D Xpoint schaffte enorme 1,8 Millionen Input-/Output-Operationen pro Sekunde und das unter durchaus realistischen Bedingungen (4-KByte-Transfer mit einer 70-/30-Aufteilung von wahlfreien Lese-/Schreibzugriffen).

Flash-basierte SSDs erreichen ihre höchste Leistung erst bei sehr tiefen Befehlsketten (Queue Depth) und wenn möglichst viele Speicherchips parallel angesprochen werden können. Damit das gegeben ist, hat Micron eine SSD mit stolzen 1,6 TByte verwendet. Die gezeigten QuantX-SSDs hingegen traten mit 200, 400 und 800 GByte sowie 1,6 TByte an und erreichten schon bei QD4 ihre volle Leistung. Alle vier Modelle schafften als Steckkarte mit PCIe-3.0-x8-Anbindung wahnwitzige 1,8 Millionen Input-/Output-Operationen pro Sekunde und das trotz offensichtlicher Limitierung durch die Schnittstelle. Die Flash-SSD kam nicht über 250.000 Input-/Output-Operationen pro Sekunde hinaus.

  • 3D Xpoint ist ein Storage Class Memory. (Foto: Marc Sauter/Golem.de)
  • Verglichen mit NAND-Flash steigen die IOPS, die Latenz sinkt. (Foto: Marc Sauter/Golem.de)
  • PCIe-3.0-x8-SSDs als Steckkarten im Vergleich (Foto: Marc Sauter/Golem.de)
  • PCIe-3.0-x4-SSDs mit U.2-Anschluss im Vergleich (Foto: Marc Sauter/Golem.de)
  • 3D Xpoint hat weitaus geringere Latenzen. (Foto: Marc Sauter/Golem.de)
  • Micron vermarktet 3D Xpoint als QuantX. (Foto: Marc Sauter/Golem.de)
PCIe-3.0-x8-SSDs als Steckkarten im Vergleich (Foto: Marc Sauter/Golem.de)

Ein weiterer Vorteil von 3D Xpoint ist die geringere Latenz bei Zugriffen, wenn die QuantX- und die Flash-SSD das NVMe-Protokoll nutzen: Während erstere unter 10 (lesend) bis gut 20 Mikrosekunden (schreibend) benötigt, sind es bei letzterer knapp 100 und etwa 200 Mikrosekunden. Zugriffe sind obendrein weitaus weniger Energie-intensiv, wie Micron in einem anderen Vortrag erklärte: Pro I/O-Operation würde Flash etwa 20 bis 25 Picojoule benötigen, 3D Xpoint hingegen gerade einmal 0,3 bis 0,5 Picojoule.

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Vorerst plant Micron QuantX-SSDs mit 200 GByte bis 1,6 Terabyte Kapazität in Form von PCIe-Steckkarten. Danach folgen 2,5-Zoll-Modelle mit U.2-Schnittstelle und schlussendlich solche in M.2-Bauweise. Gedacht sind die kommenden SSDs für das Enterprise-Segment, nicht für Consumer-Systeme.

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