看不懂的性能和寿命?Intel Optane持久内存200、LGA4189杂谈

昨天看到Intel有3个的主要数据中心产品线更新:第三代Xeon Scalable、支持PCIe 4.0的SSD D7-P5500 和 D7-P5600系列,以及Optane Persistent Memory 200系列。(这次终于嫌名字太长,把中间的“DC”去掉了)


看不懂的性能和寿命?Intel Optane持久内存200、LGA4189杂谈

上周末我写了《Intel Optane SSD写寿命翻倍:5年60 DWPD》,有位同行老兄大概觉得光写好的地方(产品优势?)了。作为第三方博主(我一直拿微信公众号当技术博客来写),坚持客观中立还是必要的,所以今天我写点以前漏掉的东西。


在讨论二代Optane DIMM之前,我想捎带把CPU和SSD的更新也简单谈一下。


LGA4189够不够大:6 UPI与8通道内存/64lane PCIe互斥?


看不懂的性能和寿命?Intel Optane持久内存200、LGA4189杂谈


在《第3代双路Xeon SP服务器取消:Fackbook何去何从?》一文中,我已经提到了Cooper Lake只针对4路和8路服务器市场,但之前来自不只一个渠道的资料反映,可能有最多48核、8通道内存和64 lane PCIe PCIe Gen3控制器。这几点在本次发布的首批LGA4189处理器上暂时看不到了,如下图:


看不懂的性能和寿命?Intel Optane持久内存200、LGA4189杂谈


上图中我看到新鲜的一点,就是4路平台中每颗CPU提供6条QPI,上一代是3条,这样CPU之间的理论带宽就翻倍了。


看不懂的性能和寿命?Intel Optane持久内存200、LGA4189杂谈


这个8路服务器拓扑图的亮点,也是6条UPI。每颗内存通道还是6个,PCIe lane也还是48。


看不懂的性能和寿命?Intel Optane持久内存200、LGA4189杂谈

随着Cooper Lake-SP双路平台的取消,计划中的48核也没有了☹


大家看图要看仔细(其实之前研究不够细致的是我自己)。我想等到下一代IceLake双路平台(4rdGeneration Intel Xeon Scalable?)出来的时候,由于不需要在LGA4189中用到那么多UPI,8通道内存和64 lane PCIe 4.0应该都会回来的。


看不懂的性能和寿命?Intel Optane持久内存200、LGA4189杂谈


上面的图没啥太多可说的,Intel PCIe 4.0 SSD终于还是来了,回想3年前的《Intel发布P4500、P4600 NVMe SSD:规格释疑》,D7-P5500的读/写带宽达到7,000/4,300 MB/s,读IOPS也提高到100万。唯一遗憾是自家对应的CPU/主板平台还没发布… 要不要在AMD Server上先做兼容性测试呢?再忍几个月应该会好吧。


Optane DIMM:读也影响寿命、512GB性能低于256GB


看不懂的性能和寿命?Intel Optane持久内存200、LGA4189杂谈


关于Optane Persistent Memory 200系列持久内存,今天我谈的并不是全新的东西,从这次发布来看,主要变化是带宽比第一代提升了25%。我看有国外媒体写是因为用了第二代的4层3D XPoint Memory(第一代是2层),但没看到容量的提升?


看不懂的性能和寿命?Intel Optane持久内存200、LGA4189杂谈


上图是新的文档,其实在之前上一代的资料中我们也能了解到以下这几点:


1、Optane持久内存标称的容量是GB而不像传统DRAM那样的GiB,换句话说10进制的128/256/512GB换算成2进制之后是126.7GiB、253.7GiB和507.7GiB。怎么样,数字看着比硬盘/SSD还是厚道一些吧:)


2、关于64byte操作的I/O惩罚其实Intel以前就讲过。如下图,虽然AEP(Apache Pass)的主控芯片到CPU内存控制器之间是64byte DDR-T,但控制器与3D XPoint Memory之间是256byte的并发传输,所以如果应用硬要按照64B操作,那么读写带宽和寿命都是256B(4CL)的1/4。不过想想SSD的随机写寿命都是按4KB来计算,Optane DIMM已经好很多了吧?


看不懂的性能和寿命?Intel Optane持久内存200、LGA4189杂谈


3、128/256/512GB三个容量点中,性能最好的是256GB,512GB则介于128和256之间。当然可想而知512GB Optane DIMM单条价格还是最贵的,大家不难理解为什么性能测试中很少看到它了吧:)


换个角度想想,DRAM内存是单条容量越大带宽性能就越高吗?不是吧。SSD也受接口和主控影响。SCM(存储级内存)介于NAND和DRAM之间,Optane持久内存的性能估计受限于它本身写偏弱、控制芯片架构和算法,而单条512GB的介质管理复杂度可能还要高一些。


4、67%读/33%写的耐久度,比100%写操作看上去要低一些,其中256GB和512GB受这点影响的程度比128GB看来还要大一些。不过请大家注意,这里的Endurance单位统一是PBW,也就是读I/O部分的数据量没有被计入。


我听说Intel对Optane DIMM的保修没有写入限制这一条,如果达到了你怎么用都写不坏的水平,那这个数值具体是多大倒是不太重要了。

实际上AEP写寿命应该是这样定义的,5年内用最大带宽的全部写入数据量PBW。因为256GB的带宽最大,所以这个值也最大。实际这些都不是真正的寿命,这些PBW只是内部的一个计数器,用来让用户估计还能用多久。如果同时进行读/写的话,写带宽达不到最大,所以这个5年PBW看上去就降低了。

如果第二代3D XPoint Memory介质密度真的提高了,我想上面讨论的原因(含当前主控和算法)可能制约着Intel Optane Persistent Memory 200没有更大容量点吧?不过从另一个角度来看,Optane持久内存的单价不算便宜(与SSD相比),能用较小容量增加通道数提高性能有啥不好呢?


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