はじめに
理想的なメインメモリデバイスは、非常に高速に動作し、非常に耐久性があり、電力を使用せずにデータを無期限に保持します。同時に、メモリは手頃な価格で、標準のオペレーティングシステムとアプリケーションを維持するのに十分な大きさである必要があります。
増え続けるデータとそのデータへのアクセスの必要性により、Intelは新しいタイプのソリッドステートドライブを開発するようになりました。 Intel Optaneメモリは、RAMとフラッシュベースのストレージ間のギャップを埋めることを目的としています。
IntelOptaneを標準のRAMおよびNANDSSDと比較して、ユーザーと企業にもたらすメリットを理解しましょう。
Intel Optane、RAM、SSDの違い
ダイナミックランダムアクセスメモリ（DRAM）は非常に耐久性があり高速ですが、データを保持することはできません。何らかの理由でDRAMが電源を失うと、処理していたデータが失われるため、ディスクストレージから取得する必要があります。このデータを保持できないことは、ボラティリティとして知られています。 。
一方、ソリッドステートドライブは電源がなくてもデータを保持します。これらのドライブは不揮発性です 、ただし、読み取り/書き込み速度が不足しており、重いワークロードを処理する場合は待ち時間が長くなります。
2015年半ば、Intelは Optianeを発表しました 3D XPoint（ツリーディークロスポイント）テクノロジーに基づくブランド）。 DRAMと同じようにデータ密度が高く、レイテンシが低いですが、フラッシュストレージのようにデータを保存してアクセスします。
最初の市場の懐疑論にもかかわらず、その後の数年間で、IntelのOptaneシリーズは企業レベルおよび専用サーバーに広く実装されるようになりました。
Intel OptaneとSSDとDRAM：パフォーマンスの比較
予想通り、IntelOptaneメモリはDRAMメモリより高速ではありません。その要因だけで、プライマリメモリデバイスとして使用することはあまり意味がありません。ただし、Intel Optaneメモリ、SSD、DRAMの基本的な違いを概説して、その長所を特定しましょう。
| ドラム | Intel Optane | フラッシュメモリ（SSD） | |
| 速度 | 非常に高速 | DRAMよりも低速ですが、フラッシュメモリよりもはるかに高速です | DRAMとIntelOptaneの両方よりも遅い |
| コスト | 高価 | コストはDRAMよりは少ないが、フラッシュメモリよりは高い | 手頃な価格 |
| 揮発性/非揮発性 | 揮発性 | 不揮発性 | 不揮発性 |
| レイテンシ | 低 | 低 | 高 |
| 信頼性 | 高 | フラッシュベースのドライブと比較して優れた読み取り応答時間 | 低 |
| 持久力 | 高 | 高 | 低 |
低レイテンシ
低遅延は、IntelOptaneの最高の機能の1つです。複数の書き込み操作が並行して実行されている場合でも、読み取り速度は一貫して高速です。非常に重い負荷のシナリオでも、Optaneはレイテンシーがレイテンシークリティカルなアプリケーションの要件を満たすことを保証できます。 Intelは、70％の読み取りと30％の書き込みのワークロードを維持しながら、読み取り応答時間は継続的に30マイクロ秒未満であると主張しています。
持久力
使用されている独自のテクノロジーにより、Intel Optaneは1日あたり最大60ドライブ書き込み（DWPD）という非常に高い耐久性を備えています。この数値は、ドライブのストレージ全体がその寿命の1日に何回上書きできるかを表します。エンタープライズ書き込みワークロードにとって非常に重要な機能。優れたストレージ耐久性は、IntelOptaneがインメモリデータベースの導入に優れている理由の1つです。
テストによると、書き込みが集中するワークロードが適用される場合、IntelOptaneは従来のNANDSSDの最大6倍のDWPDに耐えることができます。
OptaneメモリはSSDに取って代わりますか？
Optaneテクノロジーは、NANDSSDに代わる優れた候補です。その速度はRAMに匹敵しますが、不揮発性であるため、データを長期間保持できます。
Optaneは、4Kランダム読み取りおよび書き込みで最大550,000IOPSおよび500,000IOPSと優れたパフォーマンスを発揮します。テストでは、IntelOptaneが読み取り中心のアクセスパターンを持つアプリケーションに適していることが示されています。書き込みが集中するワークロードに関しては、他の高性能SSDに対するその利点はそれほど顕著ではありません。
注 ：IOPSは、ドライブパフォーマンスの測定値です。 「1秒あたりの入力/出力」の略で、整数で計算されます。 IOPSは、ワークロードごとに異なる場合があります。したがって、ベンダーは通常、理論上の最大IOPSスコアについて話します。
さらに、Optaneは信頼性が高く、パフォーマンスの低下が少なく、レイテンシーが低いと考えられています。
このようなパフォーマンスは、企業のユースケースで非常に切望されています。ますます多くの組織が機密データセンターのワークロードにOptaneSSDを使用しています。 Optaneの速度とパフォーマンスを利用するために、OptaneSSDはSATAよりも優れたNVMeインターフェースを使用します。
価格が下がると、OptaneSSDはすべての最新の消費者向けPCの不可欠な部分になります。
Intel OptaneメモリはRAMを置き換えますか？
IntelOptaneを標準のDRAMの代わりと考えないことが重要です。代わりに、その目的は、既存のメモリ構成を補完および改善することです。
短期作業メモリ（DRAM）の速度と、Intel Optaneの永続的な品質を組み合わせることで、より高いレベルの信頼性でより高速にデータにアクセスできる応答性の高いシステムを実現します。
たとえば、32GBのスティックのM.2Optaneメモリは、SATAベースのストレージドライブを高速化できます。頻繁にアクセスされるファイルを不揮発性でキャッシュするため、システムの応答性が向上します。
多くの場合、企業は法外なコストのためにサーバー機器のアップグレードを遅らせます。ボリュームと値の両方で、これまでになく多くのデータが利用可能です。ハードウェアが不十分だと、一貫したサービス品質を維持することが困難になります。
データセンター用のOptane永続メモリ
Intel Optane DC（データセンター）永続メモリ（DCPMM）は、サーバーのDIMMスロットに挿入されるメモリモジュールです。その役割は、ストレージと従来のメモリの間のギャップを埋め、手頃な価格の大規模なメモリ展開を可能にすることです。
Optiane DC永続メモリモジュール（DCPMM）
Intel Optaneメモリは、メモリストレージとRAMの間でデータを転送するための高速な手段として機能します。 Intel Optaneメモリは、データ転送プロセスの影響を軽減し、頻繁に使用されるファイルをキャッシュすることでデータ転送プロセスを改善します。
2CPU+6DRAMモジュール+6DCPMM
IntelOptaneDCメモリを使用する理由
ソフトウェアツールはより洗練されたオープンソースになりつつあり、大量の計算能力を必要とします。 DCPMMは、ストレージの永続性を備えたメモリの遅延を提供します。データレプリケーションタスク、インメモリデータベース、機械学習ワークロード、プライベートおよびハイブリッドクラウドソリューションの維持に最適です。
インメモリデータベースとデータレプリケーション
企業は、データをより効率的に使用できるようにするために、インメモリ分析を採用しています。これらの分析は、ほぼリアルタイムの洞察と新しい競争上の優位性を促進します。 Intel Optane DCメモリは揮発性がないため、大量のデータをCPUの近くに保持できるため、インメモリデータベースをより高速に、より少ない遅延で動作させることができます。
DCPMMは不揮発性であるため、データベースアプリケーションをOptaneモジュールに直接安全に保存できます。 DRAMは、ディスクストレージからメモリに毎回情報をコピーすることなく、データにすばやくアクセスできるようになりました。
仮想化：VMとコンテナ
VMとコンテナがアプリケーションの展開を支配し始めています。システムの機能が限界に達すると、企業は通常、スケールアウトすることでハードウェアのパフォーマンスを拡張します。このプロセスでは、企業はコストを大幅に引き上げることで、より多くのメモリを使用します。
これらの機能により、ワークロード自体を変更することなく、単一サーバー上のワークロードのサイズと密度が向上します。つまり、DCPMMを使用すると、同じサーバーハードウェアにさらに多くのコンテナーまたはVMをデプロイできます。
Intel Optaneメモリの不揮発性は、システムを再起動するとVMとコンテナが非常に高速に起動することを意味します。
効率的なデータレプリケーション
企業は、システムを常に稼働させ続けるよう圧力をかけられています。複数の場所でのデータの複製は、システム障害の影響を軽減するのに役立ちます。また、データの損失や可用性の大幅な低下がないことを保証します。大量の情報を別の場所に複製することは、サーバーが実行する最も作業量の多いタスクの1つです。
DCPMMは、低レイテンシ機能と組み合わされた高いIOPS（1秒あたりの入出力操作）により、データレプリケーションタスクに最適です。