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Nos confrères de Benchlife  ont publié une actualité concernant l'arrivée de ce qui serait le premier produit Intel Optane grand public. Pour rappel, Optane est le nom commercial donné à la mémoire PRAM 3D Xpoint d'Intel, une mémoire non volatile à mi chemin entre la RAM et la NAND.

En juin dernier, ces mêmes confrères avaient publié un extrait de la roadmap d'Intel ou l'on pouvait voir les trois produits Optane qui seraient proposés. Le premier devant arriver sur le marché utilisant le nom de code Stony Beach. Il est décrit comme un "accélérateur système".

C'est sur ce dernier que nos confrères ont publié de nouvelles informations, ce Stony Beach prendra le nom d'Intel Optane 8000p. On les retrouvera au format M.2 dans des déclinaisons 2241 et 2280 (4.1 et 8cm de long).

Deux capacités sont annoncées, et c'est la première surprise : seulement 16 et 32 Go. Des chiffres particulièrement contenus, sachant qu'un des avantages mis en avant pour la technologie est sa densité 10x supérieure à celle de la mémoire DRAM traditionnelle.

L'autre surprise concerne les performances annoncées. Côté débits là aussi les chiffres annoncés pour ces accélérateurs ne sont pas révolutionnaires :

Les chiffres d'IOPS bruts sont même en dessous de ceux annoncés par les tous derniers SSD en M.2 comme le 960 Pro de Samsung par exemple.

La différence devrait se faire sur la latence, plus faible, mais on peut se demander comment ce tiers de mémoire supplémentaire s'intercalera dans les systèmes d'exploitations. L'hypothèse la plus probable est que ces modules seront vus comme des disques de stockage qui fonctionneront sous Windows via la technologie ReadyBoost (qui peut utiliser un périphérique USB comme cache disque). Un scénario d'utilisation qui ne profiterait pas forcément énormément de l'avantage de latence, surtout sur un système qui disposerait déjà d'un SSD. On se souviendra il y a quelques jours de l'annonce du consortium Gen-Z pour tenter de répondre, entre autre, à cette problématique.

On attendra de voir comment Intel mettra en avant ces produits, et s'il s'accompagnera d'une annonce d'un mode de support alternatif sous Windows. La question du prix sera également d'importance. Leur lancement est attendu avant la fin de l'année avec un support exclusif (on imagine pour des raisons marketing) de la plateforme Kaby Lake.

Plusieurs acteurs majeurs de l'industrie viennent d'annoncer une alliance dans le but de développer une nouvelle interface mémoire. Ils se sont regroupés au sein d'un consortium baptisé Gen-Z.

La page de description du consortium  insiste sur un mode de fonctionnement transparent et ouvert. Le consortium en lui même est une organisation à but non lucratif (pour les puristes, une entreprise américaine de type "not for profit"). Le mode de développement sera transparent, et le standard final sera publié, disponible et utilisable gratuitement.

Techniquement il s'agit de proposer une nouvelle manière d'interconnecter la mémoire, ou plutôt les multiples types de mémoires qui pourront coexister à l'avenir.

Le consortium prend l'exemple des nouveaux "types" de mémoires, appelés SCM (Storage Class Memory) comme peuvent l'être les RRAM, MRAM, ou les implémentations commerciales annoncées comme 3D XPoint chez Intel/Micron ou la Z-NAND de Samsung. Ces nouveaux types de mémoires viennent s'ajouter à la mémoire traditionnelle (DRAM) qui voit aussi arriver de nouvelles variantes (HBM ou HMC).

L'idée de base du consortium est de proposer une interface avec des commandes très simples, proches de celles utilisées pour la DRAM, mais qui puissent être utilisées aussi bien au sein d'un package, sur la carte mère, ou au delà (communication entre serveurs dans un data center). Le tout se doit de rester compatible avec l'existant, y compris les systèmes d'exploitations qui pourront exploiter ces nouvelles mémoires de manière transparente. Un but assez noble tant la question de comment adresser ce nouveau tiers de mémoire avait été évitée jusqu'ici.

Le consortium annonce qu'il utilisera entre autre le protocole IEEE 802.3 (Ethernet) comme protocole de communication interne (on pourra aussi utiliser Ethernet pour la couche physique de transport). En plus des protocoles, un nouveau connecteur devrait être annoncé pour tenter de standardiser ces futurs types de mémoire, il supportera jusque 112 GT/s.

Les objectifs fixés sont particulièrement audacieux, et on ne pourra que se féliciter de voir tant d'acteurs majeurs de l'industrie s'associer pour tenter de proposer un nouveau standard :

L'absent le plus notable est Intel, et il est difficile de ne pas voir cette alliance comme formée contre la firme de Santa Clara qui a tendance à développer ses bus de manière propriétaires, particulièrement pour tout ce qui touche au monde serveur.

Il est tout de même intéressant de voir que Micron, partenaire d'Intel sur 3D Xpoint est présent dans le consortium (3D Xpoint est même mentionné dans les slides de présentation). Il sera intéressant de suivre l'évolution de ce standard qui pourrait apporter des solutions concrètes aux problématiques d'interconnexions.

Vous pouvez retrouver la présentation du consortium ci dessous :

 

 

Samsung est lui aussi bien évidemment présent au Flash Memory Summit et en profite pour annoncer sa quatrième génération de mémoire NAND 3D (connue sous le nom marketing V-NAND). L'année dernière, Samsung annonçait sa troisième génération qui faisait passer à 48 couches pour obtenir jusque 32 Go par die.

 

 

Cette année, Samsung annonce 64 couches pour une densité maximale de 512 Gbit en TLC, soit 64 Go par die. De quoi permettre d'atteindre pas moins de 1 To par package (en superposant 16 dies). Samsung proposera donc un SSD BGA de 1 To avec 1500 Mo/s en lecture et 900 Mo/s en écriture.

Le PM1643 de 32 To, photo The SSD Review 

Le SSD PM1633a de 16 To (qui avait été annoncé lors du Flash Memory Summit 2015 il y a un an, mais seulement commercialisé ces dernières semaines sera remplacé à terme par un modèle 32 To, le PM1643.

Une version 32 To en NVMe est également annoncée sous la référence PM1735 et un modèle M.2 de 4 To est également au programme en taille standard, et Samsung compte proposer en 2017 un "nouveau" format de M.2 dédié aux serveurs, le M.2 32114 (32mm de large pour 114 de long) avec une capacité pouvant atteindre 8 To, ce qui permettra d'atteindre 256 To de stockage dans un rack 1U.

Bien évidemment, et le lancement ces derniers jours du PM1633a le prouve, les annonces de Samsung se traduiront au fur et a mesure dans les mois à venir, le communiqué de presse du constructeur  évoque le quatrième trimestre pour les premières disponibilités de produits basés sur la V-NAND de quatrième génération. Le PM1643 est quand à lui annoncé pour 2017 sans plus de précision.

 

 

On notera enfin une dernière annonce très floue de la part de Samsung avec la Z-NAND, un "nouveau type de mémoire" qui partage "la même structure fondamentale que la V-NAND" en utilisant un "design de circuit et un contrôleur unique". Si cela ne nous dit pas grand chose sur la manière dont fonctionne la technologie, il faut y voir la réponse de Samsung à la PRAM 3D XPoint d'Intel/Micron, le constructeur ne s'en cache en reprenant les mêmes arguments, une mémoire qui vient s'intercaler entre la DRAM (volatile, très rapide) et la NAND (non volatile, moins rapide).

La Z-NAND aurait une latence similaire à la PRAM, des performances séquentielles 20% supérieures, et une efficacité énergétique significativement meilleure. Bien entendu ces chiffres sont assez creux sachant que Samsung ne précise pas à quelle PRAM il se compare, mais on voit bien qu'Intel et Micron sont visés par cette annonce. Plus de détails devraient être disponibles d'ici quelques mois, Samsung annonçant une disponibilité en 2017.

Le Flash Memory Summit a été l'occasion pour Micron de reparler de mémoire 3D XPoint. Pour rappel, Intel et Micron avaient annoncé cette mémoire l'année dernière, avec pour ambition de proposer un intermédiaire entre la mémoire RAM classique (très rapide, volatile) et la NAND (moins rapide, mais non volatile).

Côté technique les deux sociétés n'avaient pas dévoilé grand chose, on sait désormais qu'il s'agit de mémoire à changement de phase (PRAM) associée à un switch Ovonyx. A l'époque, les constructeurs avaient indiqué que leur mémoire était en production et un lancement "courant 2016" était attendu. En début d'année cependant, les perspectives ne semblaient pas très encourageantes.

Plus récemment, chez Intel, une roadmap avait filtré en juin, laissant penser que les premiers SSD utilisant la mémoire 3D XPoint pourraient arriver entre la toute fin de l'année et le début de l'année prochaine. Intel utilisera la marque commerciale Optane pour distinguer ses disques, et l'on aurait droit dans un premier temps à un "accélérateur" m.2 (un petit SSD de faible capacité en PCIe x2) suivi de modèles PCIe Gen3 NVMe s'interfaçant d'abord en x4 puis en x2.

Côté Micron, le constructeur avait simplement dit qu'il fallait s'attendre à "voir" sa 3D XPoint cette année. C'est en quelque sorte ce qui s'est passé puisque Micron a fait une démonstration lors d'une présentation pendant le premier jour du Flash Memory Summit, annonçant au passage qu'elle sera disponible sous le nom commercial QuantX. Comme chez Intel, on verra d'abord sous la marque QuantX des SSD, la déclinaison DIMM étant prévue pour plus tard.

Côté technique donc, on notera la confirmation de la latence très faible évoquée à l'époque, environ 10 microsecondes en lecture et 25 en écriture, environ dix fois moins que ce que permet la mémoire NAND.

C'est du côté des IOPS que l'on aura obtenu un peu plus d'informations. Durant l'IDF 2015, Intel avait fait la démonstration d'un SSD atteignant 400 000 IOPS sur une charge de 70%/30% en lecture écriture QD8 sans préciser le nombre de lignes PCIe utilisées.

Lors de la démonstration du Flash Memory Summit, les prototypes de Micron ont atteint 900000 IOPS sur la même charge (70%/30%) sur un lien PCIe Gen3 x4, et près de 1.9 millions d'IOPS sur un lien x8. On notera que quatre capacités, 200, 400, 800 et 1600 Go étaient utilisées par Micron dans ses graphiques. Reste que pour ce qui est d'une éventuelle commercialisation, il faudra encore attendre. Un post de blog de Micron  se contentant de parler d'une sortie "au cours des douze prochains mois".

A l'instar de la ReRAM qui devrait prochainement pointer le bout de son nez avec la 3D Xpoint, la PCM (ou PRAM) est une mémoire dite "universelle", c'est-à-dire une mémoire qui est censée combiner les avantages de la DRAM (vitesse, endurance) et celles de la Flash (densité, rétention, coût). Attention, cela ne veut pas dire pour autant que ce type de mémoire remplacera l'une ou l'autre des technologies, la DRAM ou la Flash restant un peu meilleure chacune dans leurs domaines de prédilection, il s'agira plutôt d'un compromis répondant à certains besoins.

Concernant la PCM, IBM vient de franchir une étape importante puisqu'après avoir réussi à stocker en 2011 2-bit par cellules, des chercheurs ont cette-fois réussi à stocker de manière fiable 3-bit par cellules. Cette densité accrue permettrait selon IBM d'avoir un coût significativement inférieur à la DRAM, plus proche de la Flash. Les données stockées ont pu l'être sur des cellules ayant au préalable été "usées" par un millions de cycles d'endurance, et les lectures se sont avérées fiable malgré des cycles de température variant entre 30 et 80°C.

On est bien sûr encore loin d'une production en volume, ce prototype ne comporte ainsi que 4 millions de cellules et est gravé en 90nm. Reste donc à voir si les nombreuses étapes nécessaires avant la commercialisation pourront être franchies et dans quel délai.