À partir de 2020, Intel avait des plans pour les 3e et 4e générations de produits Optane basés sur la mémoire 3D XPoint (via Blocks & Files), mais il semble de plus en plus improbable que nous voyions ces produits arriver sur le marché. D’autant plus que nous n’avons pas entendu beaucoup d’informations à leur sujet.
Autrefois considérée comme une toute nouvelle classe de mémoire non volatile permettant des applications innovantes, 3D XPoint ressemble désormais davantage à une valise sans poignée : bien qu’elle ait encore beaucoup de valeur à la fois pour Intel et pour l’industrie, ses coûts de développement et de production pourraient être trop élevé pour continuer à faire évoluer la technologie.
De grands projets, des retours limités
Destinée aux applications exigeantes en performances et en longévité, la mémoire 3D XPoint, développée conjointement par Intel et Micron, devait coexister avec la 3D NAND pour les années à venir. Mais alors que les développeurs avaient autrefois de grands projets pour la technologie, Micron était le seul fabricant d’Optane en volume et son sort semble particulièrement désastreux après que Micron l’a abandonné.
Aujourd’hui, le destin des produits de marque Optane d’Intel basés sur 3D XPoint reste totalement incertain : Intel a en stock une cargaison de mémoire 3D XPoint qu’il a obtenue de Micron et il a une feuille de route de produits, mais la gamme Optane a saigné de l’argent pendant des années, des options technologiques moins chères basées sur CXL émergent, il n’y a nulle part où produire 3D XPoint (pour l’instant) et l’équipe Optane d’Intel perd des membres.
En raison de la structure de 3D XPoint, il n’est pas aussi facile de mettre à l’échelle verticalement que la NAND 3D traditionnelle. À cette fin, Intel n’a commercialisé que deux générations de mémoire 3D XPoint (et deux générations majeures de produits Optane avec quelques versions améliorées entre les deux) depuis leur première émergence en 2017.
À partir de 2020, il semble qu’Intel avait des plans pour ses 3e et 4e générations de produits Optane, comme il ressort d’une vidéo qui se trouve toujours sur le site Web d’Intel (trouvé par Blocks & Files) et qui montre Darren Denardis, l’exécutif responsable du programme Optane de 4e génération d’Intel. Cette nouvelle génération d’Optane a été développée à Rio Rancho, au Nouveau-Mexique, où la mémoire 3D XPoint a été fabriquée en petits lots à des fins de R&D.
La production de mémoire 3D XPoint est généralement plus coûteuse que la production de NAND 3D, et l’empilement de couches 3D XPoint est également plus difficile. Ces facteurs rendent son prix par bit nettement supérieur à celui du flash. Mais 3D XPoint/Optane promet également des latences plus faibles, des lectures et des écritures plus rapides ainsi qu’une endurance plus élevée, des avantages difficiles à surestimer pour de nombreuses applications.
Les deux générations de mémoire 3D XPoint d’Intel ont été utilisées pour divers types de produits de marque Optane. Mais parce que ces produits sont plutôt chers par rapport aux appareils basés sur la NAND 3D et que leur marché adressable est limité, l’activité Optane d’Intel a généré des pertes massives. Rien qu’en 2020, Optane a infligé une perte de 576 millions de dollars. Pendant ce temps, les ventes d’Optane en 2021 ont totalisé 392 millions de dollars. Ces pertes massives sont probablement le résultat de coûts de production élevés ainsi que d’une sous-utilisation fabuleuse en raison d’une demande limitée (des rendements extrêmement faibles sont également une possibilité, bien que cela semble peu probable à ce stade).
Nulle part où produire ?
En novembre, SemiEngineering a rapporté qu’Intel avait commencé à retirer l’équipement de la chaîne de production 3D XPoint au Nouveau-Mexique après avoir interrompu les dépenses en capital pour la technologie. Le rapport cite « plusieurs sources dans l’industrie de l’équipement » et semble généralement crédible. Il convient de noter que l’installation de Rio Rancho n’était utilisée que pour la recherche et le développement 3D XPoint, donc bien qu’elle ait produit la mémoire, elle n’en a pas produit suffisamment pour être considérée comme une usine de fabrication à haut volume. Au lieu de cela, ce rôle incombait à Micron.
L’installation d’Intel à Rio Rancho, au Nouveau-Mexique, est actuellement utilisée pour fabriquer des puces utilisant la technologie de traitement 14 nm et sera utilisée pour emballer des puces utilisant la technologie Foveros d’Intel, donc pendant que l’usine est probablement occupée. Cependant, il n’est guère aussi occupé qu’il l’était lorsque la majorité des produits d’Intel étaient fabriqués à l’aide de son nœud 14 nm. À cette fin, si Intel déplace les équipements nécessaires à la production de mémoire 3D XPoint, soit il cesse de produire ce type de mémoire, soit il installe ailleurs une nouvelle unité de développement et de production en série.
L’arrêt de la production des circuits intégrés 3D XPoint ne signifie pas la fin des produits Optane. Comme indiqué ci-dessus, Intel avait acquis une grande quantité de mémoire 3D Xpoint auprès de Micron avant que ce dernier ne vende son usine de Lehi, Utah, à Texas Instruments en octobre 2021. Par conséquent, si Intel souhaite continuer à développer ses produits Optane, il peut certainement le faire alors.
Mais au moins certains cadres quittent le navire Optane. Plus tôt ce mois-ci, Alper Ilkbahar, vice-président et directeur général du groupe Intel Optane, a quitté l’entreprise pour des raisons personnelles, selon CRN. Il sera remplacé par David Tuhy, qui dirigeait auparavant les efforts logiciels Optane et SSD chez Intel.
Mémoire persistante pour la victoire ?
Intel a utilisé 3D XPoint pour quatre types de produits : la mise en cache des modules SSD Optane pour les sous-systèmes de stockage hybrides dans les PC clients, les SSD client de milieu de gamme avec mémoire cache Optane, les SSD client haut de gamme, les SSD Optane DC du centre de données et la mémoire persistante non volatile. modules pour processeurs Intel Xeon Scalable.
Gardant à l’esprit les coûts des produits Optane d’Intel, les efforts d’Intel se sont déplacés vers les SSD de centre de données haut de gamme ainsi que les modules de mémoire persistante pour certains processeurs évolutifs Xeon qui ont besoin de grands pools de données disponibles à proximité avec une faible latence.
Intel propose actuellement la série Persistent Memory 100 pour les processeurs Xeon Scalable « Cascade Lake » (nom de code Apache Pass) et la série Persistent Memory 200 pour les processeurs Xeon Scalable « Ice Lake » et « Cooper Lake » (nom de code Barlow Pass). Il dispose également de disques Optane SSD DC P4800X et P5800X pour les serveurs avec une interface PCIe 4.0 x4.
Après avoir lancé la série Persistent Memory 100/200, Intel avait au moins deux générations supplémentaires de modules de mémoire persistante pour les processeurs Intel Xeon Scalable en développement : le nom de code Crow Pass pour Sapphire Rapids avec une interface PCIe 5.0 et le nom de code Donahue Pass pour Granite Rapids, rapports Blocs et fichiers.
Nous ne pouvons que supposer que Crow Pass était censé utiliser des matrices 3D XPoint à 8 couches avec une capacité de 512 Go, et Donahue Pass pourrait utiliser des circuits intégrés 3D XPoint à 16 couches avec une capacité de 1 To. Pendant ce temps, Intel n’a rien divulgué sur la mémoire persistante de 3e génération avec une interface DDR5 pour les processeurs Sapphire Rapids. En fait, nous n’avons même pas entendu de rumeurs sur l’échantillonnage des modules appropriés.
Entrée CXL, sortie Optane ?
Il y a un autre problème imminent pour Optane. Les premiers produits dotés du protocole d’interconnexion cohérent à faible latence Compute Express Link (CXL) standard de l’industrie devraient être disponibles cette année.
CXL permet de partager les ressources système sur une pile d’interface physique (PHY) PCIe 5.0 sans utiliser de gestion complexe de la mémoire, assurant ainsi une faible latence. CXL est pris en charge par le prochain EPYC ‘Genoa’ d’AMD, le prochain ‘Sapphire Rapids’ d’Intel et diverses plates-formes de serveurs alimentées par Arm.
La spécification CXL 1.1 prend en charge trois protocoles : le obligatoire CXL.io (pour les périphériques de stockage), CXL.cache pour la cohérence du cache (pour les accélérateurs) et CXL.memory pour la cohérence de la mémoire (pour les périphériques d’extension de mémoire). Du point de vue des performances, un appareil compatible CXL aura accès à 64 Go/s de bande passante dans chaque direction (128 Go/s au total) lorsqu’il est branché sur un slot PCIe 5.0 x16.
Les vitesses PCIe 5.0 sont plus que suffisantes pour que les prochains SSD 3D basés sur NAND laissent derrière eux les disques Optane DC actuels d’Intel en termes de vitesses de lecture/écriture séquentielles, donc à moins qu’Intel ne publie les SSD PCIe 5.0 Optane DC, ses SSD Optane DC existants perdront leur attrait lorsque les plates-formes de serveurs de nouvelle génération émergent. Nous savons que davantage de disques Optane DC basés sur PCIe Gen 4 arrivent, mais nous n’avons vu aucun signe de SSD PCIe 5.0 Optane DC.
Pendant ce temps, les périphériques d’extension de mémoire prenant en charge CXL.memory avec leur faible latence offrent une concurrence sérieuse aux modules propriétaires de mémoire persistante Intel Optane en termes de performances. Bien sûr, les modules PMem branchés dans les emplacements mémoire pourraient toujours offrir une bande passante plus élevée que les accélérateurs de mémoire basés sur PCIe/CXL (en raison du nombre plus élevé de canaux et des taux de transfert de données plus élevés). Mais ces modules DIMM non volatiles ne sont toujours pas aussi rapides que les modules de mémoire standard, ils se trouveront donc entre le marteau (DRAM plus rapides) et l’enclume (mémoire moins chère sur les périphériques d’extension PCIe/CXL).
Résumé
Alors que la mémoire 3D XPoint d’Intel et les produits Optane continuent d’offrir de nombreux avantages en termes de performances et de longévité par rapport à la 3D NAND, et des avantages de densité par rapport à la DRAM, leur avenir s’annonce plus sombre qu’il y a un an.
Avec l’arrivée de périphériques prenant en charge PCIe Gen 5 CXL qui seront compatibles avec toutes les plates-formes de serveur, l’attrait des SSD Optane DC existants d’Intel s’estompera, tout comme l’attrait de la mémoire persistante Optane d’Intel pour les processeurs évolutifs Xeon, à moins qu’Intel n’en propose un autre. génération de produits Optane.
Intel a certainement bénéficié de la vente de processeurs Xeon Scalable prenant en charge la mémoire persistante Optane avec une prise en charge améliorée de la mémoire, mais l’activité Optane a perdu de l’argent, peut-être en raison d’une demande limitée. Par conséquent, la question ouverte est de savoir s’il est financièrement logique pour Intel de continuer à développer des produits Optane et à fabriquer de la mémoire 3D XPoint.
En fait, on ne sait absolument pas si Intel prévoit de continuer à produire de la mémoire 3D XPoint et à développer ses générations futures maintenant qu’il est censé retirer l’équipement de production approprié de son usine de Rio Rancho au Nouveau-Mexique.