浅谈Intel Optane持久内存200、LGA4189

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）

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？

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：

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。

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。

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。

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

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？

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？

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？