英特爾推出第二代持續性記憶體，存取頻寬提升25%

針對資料中心的伺服器應用需求，去年6月英特爾發表第三代Xeon Scalable處理器，同時也發表新的儲存級記憶體（SCM）／持續性記憶體（PMem）產品，也就是Intel Optane Persistent Memory 200，同於2019年4月推出的持續性記憶體Optane DC Persistent Memory（可簡稱為DCPMM，近期可能因為英特爾去年10月將NAND記憶體與儲存業務給SK hynix，而保留Optane方面的業務，因此也不再區要突顯這類產品是資料中心解決方案，而改稱Optane Persistent Memory，並且給予了100系列的機型名號，我們在此簡稱為Optane PMem或Optane PMem 100系列）。

這兩個世代的產品，均提供128 GB、256 GB、512 GB等三款容量，支援256位元AES加密，提供5年有限保固，最大耗電量（熱設計功耗，TDP）為15瓦（128GB）與18瓦（256 GB、512 GB），可安裝在DDR4記憶體插槽。

在這樣的伺服器平臺搭配之下，每顆Xeon Scalable處理器可支援6支PMem，也就是3TB記憶體──當時一起發表的第二代Xeon Scalable處理器，以及後續的第三代Xeon Scalable處理器，均支援6個記憶體通道。

而就伺服器整體的系統記憶體容量而言（DRAM加上Intel Optane PMem 200），若是4路架構，可搭配到18TB，每顆處理器插槽可搭配到4.5TB。

相較於前一代產品，Optane PMem 200最大的差別在於搭配第三代Xeon Scalable處理器，並且特別標明適用於4路系統。根據英特爾公布、今年1月15日更新的文件來看，總共有11款處理器支援Intel Optane PMem 200。

也因此，當時各伺服器推出的新款機型，也都是4路架構，並且標榜支援Intel Optane PMem 200，例如，技嘉科技的R292-4S0與 R292-4S1，Supermicro的X12世代首款機型SYS-240P-TNRT，聯想ThinkSystem系列的SR860 V2與SR850 V2，以及HPE的Superdome Flex 280。

而在記憶體頻寬的部分，根據英特爾內部測試數據顯示，若Intel Optane PMem 200以App Direct模式來執行，比起前代產品提升25％。就英特爾公布的規格來看，Intel Optane PMem 200的頻寬最高能比前代增加4成（512GB機型為7.45 GB/s ，100％讀取、256 Bytes區塊）；在耐用度的部份，增加了將近37％（256 GB機型為497 PB，100％寫入、256 Bytes區塊）。

到了2020年12月，英特爾在他們舉行的Memory and Storage 2020活動上，針對Intel Optane PMem 200又宣布一些新的消息，例如，單顆處理器最大支援6TB的記憶體容量，熱設計功耗可低至3瓦，並且支援強化的非同步DRAM更新（Enhanced Asynchronous DRAM Refresh，eADR），可改善應用程式效能。

關於eADR的運作方式，英特爾在第三代Xeon Scalable處理器技術簡介當中，也提出說明，介紹他們何以要強調這項特色。

事實上，在前代PMem當中，英特爾已提供非同步DRAM更新（ADR），能在記憶體控制器導致硬體中斷的動作，將寫入保護資料的緩衝注入其中，可確保資料能夠抵達記憶體控制器當中的寫入待用佇列（Write Pending Queue，WPQ），從而進到持續性記憶體裡面，如此一來，若突然遇到斷電，能保護所存取的資料。

不過，ADR對於資料的保護，只在記憶體的子系統層級，而不能注入（flush）處理器端的快取。這樣的作業，需透過應用程式執行一些機器指令來完成。目前，這類功能仍保留在Intel Optane PMem 200，並且加上一些新功能，而稱之為eADR。

因應ADR的局限，eADR果然擴大保護範圍，從原本的記憶體子系統拓展至處理器快取，以便應付意外斷電的狀況。一個非遮罩中斷（NMI）路由必須進行初始化的程序，來注入緊接著ADR事件而來的處理器快取。若是應用程式運用持續性記憶體開發套件（Persistent Memory Development Kit，PMDK），可以偵測eADR是否存在，而不需執行注入的作業，但此時仍需SFENCE指令的操作，以保有可見儲存區全域的持續性。eADR還需要OEM廠商提供額外的蓄電能力，像是專屬的備用電池。

在Memory and Storage 2020大會上，英特爾也預告下一代Optane PMem的研發代號為「Crow Pass」，以及搭配的新一代Xeon Scalable處理器「Sapphire Rapids」。

產品資訊

Intel Optane Persistent Memory 200
●原廠：Intel
●建議售價：廠商未提供
●外型：DIMM
●記憶體容量：128GB、256GB、512GB
●連接介面規格：DDR-T，可相容於DDR4-2666、1.2V電壓
●支援處理器平臺：第三代Xeon Scalable系列、4路伺服器
●應用模式：App Direct、Memory
●最大耗電量：128GB為15瓦，256GB、512GB為18瓦
●產品保固：5年有限保固

【註：規格與價格由廠商提供，因時有異動，正確資訊請洽廠商】