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16 et 32 Go pour les premiers Intel Optane ?
V-NAND Gen4 et Z-NAND pour Samsung
PRAM 3D XPoint QuantX pour Micron
Du retard et de la PRAM pour 3D XPoint
16 et 32 Go pour les premiers Intel Optane ?
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.
V-NAND Gen4 et Z-NAND pour Samsung
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.
PRAM 3D XPoint QuantX pour Micron
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".
Du retard et de la PRAM pour 3D XPoint
Annoncé en juillet 2015, la mémoire 3D XPoint est pour rappel une nouvelle technologie mémoire annoncée par Intel et Micron. Cette mémoire est censée offrir un compromis entre DRAM et NAND, que ce soit en termes de coût mais aussi de vitesse, tout en conservant la persistance de données de cette dernière. Elle pourrait ainsi être utilisée au sein de SSD offrant 5 à 8x plus d'IOPS mais aussi sur des DIMM. Combiné à de la DRAM, la ReRAM qui est certes un peu moins rapide permet en effet d'offrir pour un même tarif une capacité doublée.
Mais alors qu'il était initialement question d'un lancement commercial en 2016, Guy Blalock le co-DG d'IM Flash (joint-venture Intel/Micron) a indiqué qu'il faudrait encore 12 à 18 mois afin de pouvoir lancer la production en volume alors que les échantillons seraient presque prêts. Il faut dire que 3D Xpoint nécessiterais de nombreux nouveaux matériaux, dont certains ne sont trouvables que chez un seul fournisseur.
De plus à l'instar de ce qui se passe avec la migration vers la 3D NAND, le coût de la transition des chaines de fabrication de NAND classique vers 3D XPoint explose tout comme l'espace nécessaire pour assurer un bon débit du fait de nombreuses étapes supplémentaires dans la fabrication. Pour ne rien arranger les futures transitions vers les 3D Xpoint de seconde et troisième génération qui nécessiteront peut-être l'EUV devraient être aussi couteuses, alors que côté 3D NAND le coût sera divisé par 2.
Voilà qui tempère quelque peu les annonces en fanfare de l'été dernier, alors qu'à l'époque Intel et Micron avaient indiqués que la 3D Xpoint était … en production ! Il ne s'agissait donc en aucun cas d'une production de puces finales et en volume. Au passage, Guy Blalock a enfin confirmé ce qui se cache derrière la 3D Xpoint, à savoir un matériau de type chalcogénure associé à un switch Ovonyx : on a donc à faire à de la PRAM (Phase-change memory) et non de la ReRAM.
Ovonyx est une société crée en 1999 entre autre par un ancien dirigeant de Micron et qui a longuement travaillé sur la PRAM et qui a vendu de nombreuses licences pour utiliser ses brevets à des entreprises tierces, Intel a investi dans la société en 2000 et 2005 et Micron a racheté des parts de la société en 2012. En juillet 2012 Micron avait annoncé être le premier à fabriquer une puce PCM en volume, à l'époque une puce de 128 Mo fabriquée en 45nm qui était combinée avec 64 Mo de LPDDR2… avant de mettre ensuite de côté la PCM pour plusieurs années. Espérons que 3D XPoint aura droit à un meilleur sort !