“后Optane时代”的替代存储方案有哪些？

在今年7月份有一件震惊存储圈的事情，那就是Intel说要放弃Optane产品线，包括PMEM和SSD两个方向都要放弃。存储圈看到听到这个消息也是一脸的茫然。

回望2015年，Intel和Micorn联合发布3D-Xpoint技术时，可谓是十分的火热，被寄望成为划时代的宠儿，我们在之前也分享过在晶圆级别的解析3D Xpoint的真实面目，存储原理是相变存储器，更多细节请参考：晶圆级深度解密Intel 3D XPoint黑科技。

我们知道在3D Xpoint之前，大家针对DRAM和SSD之间的性能gap一直在苦苦找寻合适的产品。SCM存储级内存一直在不断的研究中，MRAM，ReRAM，PRAM等等。

3D Xpoint出现，凭借低延迟的优势，填补了NAND和DRAM之间的性能和延迟差距。这里包括Optane Persistent Memory和Optane SSD。

• Optane Persistent Memory，我们可以简称PMEM，是为高性能设计的SCM。主要定位替代DRAM，支撑Persistent Memory或者In-Memory的应用。从Intel官网看到在数据分析/数据库、金融行业、虚拟化都能看到PMEM的应用

• Optane SSD则被称作是耐用性、性能、稳定性最好的SSD。由于优异的寿命特性，主要与NAND-based SSD组合，比如TLC SSD或者QLC SSD，用于缓存架构。

另外，有一个很有意思的数据在Intel PMEM正式发布以后，从2019年开始，基于PMEM构建的系统研究论文每年都在大幅增加。这也侧面说明，不管在工业界或者学术界，Intel 3D-Xpoint技术都让大家有巨大的研究热情和应用价值。

然而这一切，随着Intel正式宣布取消Optane所有产品线，着实让存储圈措手不及。从此大家就要进入“后Optane时代”了，要开始思考Optane相关的替代解决方案了。

不过，这里还有另外一种可能性，只是一个推测哈，Intel放弃Optane的主要原因就是研发成本太高，拖累财报了。那么有没有可能，Optane被某个不差钱的巨头给技术买断或者收购呢？如果真的是这样，大家可以继续使用Optane相关的技术产品了，也就不用费劲再找合适的替代方案。

推测也只能是推测。业界还得务实地去寻找可替代Optane的相关解决方案。Optane虽然有很多的优势，但最大的劣势是成本，太贵了，如果能找到一个更加合适的数据存储方案，也许Optane就不是最合适的方案。所以，“后Optane时代”不用悲观，也许还有更多更合适的方案需要大家不断的探索。

基于SCM角度的替代方案：三星和Kioxia推出类似SCM产品

Kioxia XL-Flash，基于BiCS 3D SLC/MLC NAND，16 plane架构，快速读写，寿命也接近Optane。

三星推出基于Z-NAND技术开发，DWPD达到30（Optane DWPD在100以上），AIC插卡的形式实现。

XL-Flash和Z-SSD虽然都可以称为SCM，但是由于都是基于NAND而来的产品，相对Optane介质的差距还是很大，特别是NAND有的读干扰、写干扰等效应、GC垃圾回收/WL磨损均衡等均不可避免，QoS的性能稳定性相对Optane很大。只能作为Optane退而求其次的选择。

基于持久化内存Persistent Memory的角度替代方案：NVDIMM和CXL会成为下一个选择

我们知道DIMM内存是断电后数据就会直接丢失了，基于非易失性，出现了Non-volatile Dual In-line Memory Module，也就是NVDIMM。种类有很多个，支持字节寻指的主要是NVDIMM-N和NVDIMM-P。

NVDIMM-N实现原理就是增加NAND Flash，在数据掉电的时候，数据可以通过NVDIMM控制器下刷到NAND Flash保证数据非易失的特性。NVDIMM-F其实就是支持DDR接口的SSD固态硬盘，延迟低，容量大，NVDIMM-P就是NVDIMM-F和NVDIMM-N的组合，实现ns级延迟和大容量。

此外，随着新的互联协议CXL(全称Comupte Express Link)的火热，内存互联的需要越来越多，使用CXL实现内存分层存储提供了一种替代的架构体系。

在2019年，Intel主导联合多家阿里巴巴、Facebook(也就是改名后Meta)、谷歌、Dell、华为、思科、微软、HPE最初的八巨头，发布了新的互联协议CXL，全称Comupte Express Link。由于在服务器领域享有绝对领导地位，Intel一经号令，遍得到万众呼应。特别是另外两家CPU巨头AMD/ARM和GPU一哥NVDIA的加入，让CXL阵营更加全面强大，为下一步的生态普及打下了坚实的基础。

古猫先生，公众号：存储随笔唯有自身强大才能呼风唤雨—Intel要携CXL一统互联江湖了吗？

随后也出现了，基于CXL协议和备份电源实现的类似NVDIMM-N的架构，叫做NV-XMM。这种架构的特点就是字节寻址、掉电数据不丢失、高可靠性、低延迟ns级，但是容量可能会受限。

另外一种基于CXL的非易失架构，是用MRAM、ReRAM、FRAM、PCM、NRAM等非易失介质为基础，构建非易失性的内存互联架构。这种架构的特点就是字节寻址、掉电数据不丢失、容量大，但是耐久性和性能延迟可能受影响。

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