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«La memoria persistente Intel Optane (PMem) cubre el vacío existente entre los SSD y la DRAM»

Patricia Pozuelo

Technical Sales Manager

Intel

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Intel anunció recientemente una importante renovación de su catálogo de soluciones Optane que giraba, como os contamos en su momento en este artículo, alrededor de la memoria NAND Flash de 144 capas. El gigante del chip ha realizado una apuesta tan curiosa como interesante en este sentido, ya que ha combinado soluciones TLC (tres bits por celda) con soluciones QLC (cuatro bits por celda), un movimiento muy acertado, ya que le permite diversificar su portafolio de productos y cubrir mucho mejor las necesidades de sus clientes.

Hemos seguido de cerca la evolución de las soluciones Intel Optane desde que se produjo el anuncio de la memoria 3DXPoint, e incluso hemos tenido la oportunidad de probar varias de estas soluciones, así que estamos muy familiarizados con ellas, y tenemos bastante claro el potencial que ofrecen y el valor que representan para el usuario profesional.

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Ya hemos hablado de ello en numerosos artículos, pero queríamos conocer, de una manera más profunda, la perspectiva que tiene Intel con respecto a la tecnología Optane en todas sus vertientes. Por suerte, hace unos días tuvimos la oportunidad de entrevistar a Patricia Pozuelo, Technical Sales Manager at Intel EMEA and Technology, y sus respuestas han cumplido de sobra con nuestras expectativas.

Estoy convencido de que estáis deseando leerla, así que no os entretengo más. Si tenéis cualquier duda, podéis dejarla en los comentarios y estaremos encantados de ayudaros a resolverla.

Intel

[MCPRO] La tecnología Intel Optane se mostró, desde su llegada, como una de las propuestas más ambiciosas y más interesantes de la última década. Con el paso del tiempo ha madurado, y ha demostrado que era una apuesta ganadora. ¿Cómo cree usted que ha transformado Intel el sector profesional con dicha tecnología, y qué valores destacaría?

[Patricia Pozuelo] Intel Optane es una tecnología revolucionaria. Ha supuesto el primer gran avance en memoria y almacenamiento en 25 años. Cubre las necesidades más críticas de la jerarquía de la memoria y el almacenamiento, ofreciendo memoria persistente, grandes núcleos de memoria, caché rápida y almacenamiento rápido y duradero.

El gran desafío para los arquitectos y desarrolladores de almacenamiento es que la memoria y las soluciones de almacenamiento han estado históricamente limitadas por la capacidad, el rendimiento o el coste. Por ejemplo, la DRAM tradicional es excelente para el procesamiento de los datos en memoria a altas velocidades, pero es cara y limitada en cuanto a capacidad y escalabilidad además de ser volátil. El almacenamiento basado en NAND, como las tradicionales SSD, ofrece mayor capacidad, menor coste y son no volátiles, pero no consigue ofrecer el mismo nivel de rendimiento. Los discos duros giratorios (HDD) proporcionan un almacenamiento masivo al precio más bajo, pero traen aparejados problemas conocidos de coste total de la propiedad (TCO) en cuanto a la fiabilidad, los requisitos de espacio físico, la refrigeración y la energía.

En conjunto, estas limitaciones de memoria y almacenamiento dan lugar a vacíos cuando se trata de equilibrar las consideraciones de capacidad, rendimiento y coste. Intel llena los vacíos de memoria y almacenamiento del centro de datos con soluciones diseñadas para proporcionar rendimiento, capacidad y fiabilidad elevados.

La tecnología Intel Optane no está basada en NAND, es una tecnología totalmente nueva construida sobre una arquitectura única que permite a las celdas de memoria estar individualmente direccionadas en un diseño denso, apilable y sin transistores.

Este novedoso sistema de memoria retiene los datos sin construir estructuras de silicio – como se hace con la más conocida tecnología DRAM y NAND, sino almacenando «bits» de datos dentro de la estructura molecular del propio material.

Por su parte, Intel® 3D XPoint™ ofrece tanto memoria, como almacenamiento. Uno de los muchos beneficios que ofrece la innovadora arquitectura de Intel Optane es que puede utilizarse en una gran variedad de factores de forma que pueden conectarse tanto al canal de memoria, como al bus de almacenamiento, para proporcionar una amplia gama de soluciones a los diseñadores.

[MCPRO] ¿Qué diferencias presentan las unidades Intel Optane paquetizadas en formato DIMM y las soluciones de tipo SSD? ¿A qué tipo de necesidades responde cada una de ellas?

[Patricia Pozuelo] En el caso de las SSD, estas están diseñadas para el almacenamiento de archivos y aplicaciones. Nosotros ofrecemos Intel® Optane™ SSD, que proporciona un rendimiento increíble a su baja latencia al acceder a los datos y un elevado rendimiento en accesos lectura/escritura, diseñado para las cargas de trabajo de almacenamiento más exigentes de nuestros clientes. De hecho, en diciembre, anunciamos dos nuevas incorporaciones a nuestra línea de productos SSD Optane: Intel® Optane™ SSD P5800X, la SSD para centros de datos más rápida del mundo; e Intel®Optane™ Memory H20 para puesto de cliente, que ofrece rendimiento y productividad general para la creación de juegos y contenidos. De este modo, Optane ayuda a satisfacer las necesidades de la computación moderna acercando la memoria a la CPU.

Por otro lado, tenemos las memorias Intel® Optane™ en formato de forma M.2, que son una solución de aceleración del sistema que se instala entre el procesador y dispositivos de almacenamiento más lento (HDD SATA, SSHD, SSD) y permite que el equipo almacene los datos y programas de uso frecuente más cerca del procesador. Esto permite que el sistema acceda a esta información con mayor rapidez, lo que puede mejorar la capacidad de respuesta general del sistema. La capacidad de respuesta se refiere a la rapidez con que el PC completa las solicitudes de usuario final, como en el inicio o arranque, al buscar y encontrar archivos, al guardar archivos de gran tamaño, al iniciar aplicaciones. Si lo comparamos con un PC que cuente solamente con una unidad de disco duro, permite completar la tarea más rápidamente y reduce el tiempo de espera. Está diseñado para satisfacer la necesidad de que no sea volátil, proporcione un rendimiento y resistencia altos, una latencia baja y una calidad de servicio (QoS) elevada. La combinación de estos atributos en una tecnología de memoria la distingue de cualquier otra.

Finalmente, la memoria persistente Intel® Optane™, que se encuentra en formato DIMM, opera en el mismo canal que la DRAM, puede ser volátil o persistente según el modo de configuración, y actúa como sustituto de la DRAM. La memoria persistente Intel® Optane™ (PMem) difiere de una DRAM tradicional, entre otras cosas, en que ofrece capacidades mucho más altas. Los módulos de PMem tienen capacidades de 128 GB, 256 GB y 512 GB, mucho más grandes que los módulos de DRAM que normalmente varían entre 4 GB y 32 GB (aunque existen algunos con más capacidad). La PMem también puede funcionar en modo persistente y almacenar datos incluso sin aplicar potencia al módulo, que incluye seguridad adicional para mantener los datos a salvo. Aunque los módulos de PMem no son tan rápidos como los módulos DRAM, debido al coste/GB y la habilidad de aumentar la capacidad mucho más, el TCO mejora mucho más que con la DRAM.

[MCPRO] El sector SSD también ha vivido una enorme evolución en los últimos cuatro años. No hay duda de que la introducción del apilado en 3D, unida al aumento de los bits almacenados por celda y al creciente número de capas, han contribuido a democratizar el acceso a este tipo de soluciones de almacenamiento. ¿Qué objetivos se ha fijado Intel con el salto a la memoria QLC de 144 capas?

[Patricia Pozuelo] Así es, ha vivido una enorme evolución. Desde Intel, por ejemplo, anunciamos recientemente tres nuevas líneas de productos de SSD NAND con memoria en celdas de 144 capas, que representan nuevos hitos para establecer las memorias de tipo TLC (celdas de triple nivel) y las memorias de tipo QLC (celdas de cuádruple nivel) como tecnología principal para unidades de alta capacidad.

La SSD 670P de Intel es la próxima generación de SSD NAND 3D de 144 capas de tipo QLC para la computación convencional. Ofrece cifrado de datos de extremo a extremo gracias a la seguridad Pyrite 2.0, soporte con notificaciones de pérdida de la energía para ayudar a mejorar la eficiencia de la TI e impulsarla gestión de recursos para los usos reales y las aplicaciones de los clientes. Por su parte, la SSD D7-P5510 de Intel es el primer diseño NAND TLC de 144 capas del mundo; y la SSD D5-P5316, una SSD de mayor densidad y resistencia construida en torno al primer QLC NAND de 144 capas de la industria.

La QLC 3D NAND de 144 capas ofrece mayor rendimiento y resistencia que la generación anterior de QLC líder en la industria. Aumenta la densidad de bits en aproximadamente un 50% con respecto a la QLC de 96 capas. Además, obtiene la misma calidad y fiabilidad que la TLC e incrementa la resistencia 4 veces más que la QLC de 64 capas, con una mayor reducción de costes gracias a la optimización de la DRAM y ofreciendo un rendimiento mayor.

Con todo ello, esperamos continuar impulsando la innovación y permitiendo a nuestros clientes navegar mejor por la complejidad de la transformación digital.

[MCPRO] Servidores, Big Data, Edge Computing y 5G son algunos de los grandes nombres que están profundamente unidos al SSD, una solución de almacenamiento imprescindible para aliviar las necesidades de ancho de banda que representan dichas tecnologías. Sin embargo, también plantean un desafío enorme en lo que respecta al coste por gigabyte, ¿puede adelantarnos cuál será el próximo paso de Intel en este sentido, seguirá potenciando la democratización de dicho tipo de soluciones, se centrará en el rendimiento bruto o reforzará ambas claves?

[Patricia Pozuelo] Desde Intel ayudamos a nuestros clientes a enfrentar los desafíos de la transformación digital, del 5G, de la transformación de la red, de la inteligencia artificial y del Edge inteligente, aportándoles más valor y mayor rendimiento.

El disco duro de estado sólido Intel® Optane™ SSD elimina los cuellos de botella del almacenamiento de los centros de datos y permite conjuntos de datos más grandes y rentables. Acelera las aplicaciones, reduce los costes de las transacciones de las cargas de trabajo sensibles a la latencia y mejora el coste total de propiedad global del centro de datos.

Con respecto a los centros de datos, la tecnología Intel® QLC 3D NAND reduce enormemente las huellas del sistema HDD. La menor cantidad de sistemas que se deben mantener produce ahorros en energía y refrigeración, mientras que también reduce los costes operativos y de inversiones relacionados con la sustitución de unidades. Además, aunque la huella disminuya, el rendimiento aumenta. La aceleración de PCIe se abre paso a través de los cuellos de botella de SATA, lo que libera toda la capacidad de QLC. En combinación con la tecnología Intel® Optane™ opcional, los productos del centro de datos de la tecnología Intel® 3D NAND ofrecen aún más rendimiento, lo que acelera el acceso a los datos que más se necesitan.

Apoyada por un amplio ecosistema de fabricantes y proveedores, la memoria persistente Intel Optane (PMem) cubre el vacío existente entre los SSD y la DRAM. De este modo, la memoria persistente de Intel Optane se conecta a la unidad central de proceso (CPU) a través del bus DDR, lo que permite un acceso directo de carga/almacenamiento a velocidades DRAM, y, al ser no volátil, combina los mejores elementos de memoria y almacenamiento. Como la PMem proporciona una combinación única de gran capacidad asequible y soporte para la persistencia de datos, puede mejorar rápidamente el rendimiento, reducir el coste y obtener insights accionables. Más de 200 de las compañías que integran el ránking Fortune 500 ya están usando este sistema o lo han probado, y de estos últimos, más del 85% acabó implementando el sistema.

Intel fortalecerá y ampliará aún más su exclusiva cartera de memoria y almacenamiento con su memoria persistente Intel Optane de tercera generación, cuyo nombre en código es «Crow Pass», y con los futuros procesadores escalables Intel® Xeon®, cuyo nombre en código es “Sapphire Rapids”.

[MCPRO] ¿Cómo ha contribuido la tecnología Intel Optane a aliviar los principales cuellos de botella que presenta el sector profesional, tanto a nivel de datos como de aceleración de aplicaciones?¿Está ligado el futuro de esta tecnología a los algoritmos, y a la IA, para mejorar drásticamente el rendimiento?

[Patricia Pozuelo] Llevar los datos a donde y cuando se necesitan siempre ha sido un desafío clave para la memoria principal y el almacenamiento, que sirven como cadena de suministro de datos a la CPU. La memoria es rápida, pero contiene cantidades relativamente pequeñas de datos que pueden perderse cuando se desconecta la energía. Los dispositivos de almacenamiento, como los discos duros y las unidades de estado sólido (SSD), contienen permanentemente grandes cantidades de datos, pero son mucho más lentos que la memoria, lo que a su vez reduce el rendimiento.

Intel® 3D XPoint™ ofrece tanto memoria, como almacenamiento. Como comentaba antes, este novedoso sistema de memoria retiene los datos sin construir estructuras de silicio – como se hace con la más conocida tecnología DRAM y NAND-, sino almacenando «bits» de datos dentro de la estructura molecular del propio material.

Los productos de Intel Optane que utilizan 3D XPoint permiten a las organizaciones adoptar un enfoque nuevo e innovador del almacenamiento y la memoria a medida que construyen soluciones desde el edge hasta la nube. Las unidades SSD de Optane alivian los cuellos de botella en el suministro de datos, y los módulos de memoria persistente de Optane más recientes están empezando a cumplir la tan esperada promesa de una memoria asequible y de gran capacidad que nunca pierde datos.

A medida que los datos crecen exponencialmente, Optane permite la creación de mega bases de datos que pueden procesar los datos mucho más rápidamente. Esto es necesario para impulsar la IA de próxima generación; la computación de alto rendimiento, incluyendo los dispositivos 5G e Internet de las Cosas; así como otras aplicaciones.

[MCPRO] ¿Qué le diría a una empresa que esté barajando dar el salto a las nuevas unidades SSD Intel Optane, pero que tenga dudas en materia de rendimiento y de rentabilidad en términos de amortización de la inversión.

[Patricia Pozuelo] Necesitaría más detalles sobre los requisitos de la compañía para responder a esta pregunta, pero, a priori, podría darle las siguientes razones para dar el salto a las nuevas unidades SSD Intel Optane:

Para acceder a los datos más rápido y así conseguir insights mucho mejores: las organizaciones suelen reclamar formas más rápidas, eficientes y asequibles de consumir, procesar y extraer conocimientos útiles de las montañas de datos con los que tratan cada día. Y la cantidad de datos que existen no sólo está creciendo, sino que está en constante evolución. La tecnología Intel Optane permite el acceso a muchos más datos cerca de la CPU. Esto significa una computación más rápida de análisis en tiempo real, transacciones financieras, registros médicos electrónicos, detección de fraudes y muchos otros casos de uso que requieren tiempos de respuesta de lectura predecibles y rápidos.

Para aumentar la línea de fondo. La Intel® Optane™ SSD DC hace más trabajo con los mismos servidores cuando se compara con soluciones alternativas. Es capaz de utilizar los ahorros para reducir los costes o ampliar las capacidades y servicios. A continuación, algunas de sus ventajas: memoria más grande y asequible, coste optimizado para la consolidación del almacenamiento, más escala por servidor, visión más rápida y grupos de memoria más grandes, alta resistencia, mejora del sistema general con un coste, una capacidad y un rendimiento equilibrados.

Para innovar con una arquitectura flexible: Intel ofrece una amplia gama de productos para proporcionar a los arquitectos de centros de datos flexibilidad de diseño y un rendimiento excepcional. Por ejemplo, los procesadores escalables Intel® Xeon® de segunda generación optimizan la interconectividad centrándose en la velocidad sin comprometer la seguridad de los datos. Por su parte, la memoria persistente Intel® Optane™ DC se asienta directamente en el bus de memoria y representa una nueva clase de tecnología de memoria y almacenamiento diseñada para extraer más valor de los datos. Se puede utilizar con el Intel Optane SSD DC P4800X como un nivel de almacenamiento de caché rápido. Adicionalmente, los Intel® Optane™ SSD DC permiten a los arquitectos optimizar, almacenar y acelerar grandes y complejos conjuntos de datos. La excepcional combinación de baja latencia, alta resistencia y capacidad de respuesta constante es ideal para el almacenamiento rápido en caché o el almacenamiento rápido. La velocidad cercana a la DRAM y la persistencia de las SSD tradicionales ayudan a resolver los retos de memoria y almacenamiento más exigentes, incluso en los entornos más dinámicos. Por último, las unidades SSD NAND 3D de Intel® QLC están reduciendo la diferencia de costes entre las SSD y los discos duros giratorios tradicionales, lo que hace que el almacenamiento «all-flash» sea una opción asequible.

Para cubrir el vacío de la memoria y el almacenamiento: Las tecnologías de almacenamiento actuales dejan un vacío tecnológico en los niveles de almacenamiento de datos. La memoria es estupenda desde el punto de vista del rendimiento, ya que está cerca del procesador en el bus de memoria, pero es cara y la capacidad de escalar conjuntos de trabajo más grandes es limitada. La NAND aporta capacidad y es más barata que la DRAM, pero no está en el bus de memoria y, por tanto, no se acerca al rendimiento de la memoria. Esto deja vacíos en la arquitectura de los centros de datos cuando se trata de equilibrar las consideraciones de capacidad, rendimiento y coste. La tecnología Intel Optane y las SSD Intel QLC 3D NAND permiten a los arquitectos de sistemas a eliminar los cuellos de botella en el nivel de caché de datos de trabajo, al tiempo que aumentan la capacidad de almacenamiento de datos de forma rentable. En tándem, estas tecnologías exclusivas salvan las distancias entre los datos calientes localizados (cerca de la CPU) y los datos de mayor capacidad.

Para acelerar la respuesta y el rendimiento: Las SSD Intel® Optane™ DC P4800X frente a las SSD 3D NAND les proporcionarán un alto rendimiento (movimiento rápido de los datos) hasta 60 veces mejor-, una alta calidad de servicio (rendimiento rápido en los benchmarks de cargas de trabajo mixtas) hasta 60 veces mejor-; y una baja latencia y un tiempo de respuesta rápido hasta 63 veces mejor.

Intel

Para almacenar los datos en caché de forma eficiente: El almacenamiento rápido o caché se refiere a la clasificación por niveles y capas que permiten una mejor jerarquía de memoria para el almacenamiento. La combinación de la tecnología Intel Optane de latencia baja y predecible y de alta resistencia le permite funcionar de manera mucho más eficiente como dispositivo de almacenamiento en caché frente a las soluciones basadas en NAND. Un sistema basado en los procesadores escalables Intel Xeon, que utiliza las unidades Intel Optane SSD DC P4800X para la capa de almacenamiento en caché, ofrece hasta 3 veces mejor relación precio/rendimiento que los sistemas y medios de almacenamiento de la generación anterior.

Para ampliar la memoria: La memoria persistente Intel Optane DC es un nuevo e innovador escalón en la jerarquía de la memoria que se aplica a las cargas de trabajo a través de la nube, la computación en memoria y el almacenamiento. Esta nueva aplicación de la tecnología Intel Optane en un factor de forma DIMM permite trasladar grandes cantidades de datos más cerca de la CPU, proporcionando un acceso rápido, procesamiento y análisis en tiempo real comparable a la DRAM a bajas latencias. El DIMM también ofrece una mayor capacidad y persistencia de los datos, permitiendo que los datos permanezcan en la memoria incluso cuando se producen ciclos de alimentación. La flexibilidad de la memoria persistente de Intel Optane DC permite a los arquitectos y diseñadores de sistemas acelerar las bases de datos en memoria, que son una tendencia en la industria, y soportar más máquinas virtuales y mayor memoria para cada una.

Para manejar la amplitud de las cargas de trabajo de almacenamiento: Con Intel Optane DC SSD, cada servidor puede hacer más en las aplicaciones. Esta SSD para centros de datos es ideal para datos de trabajo y datos en tiempo real almacenados en grandes volúmenes; aplicaciones de almacenamiento altamente aleatorias y cargas de trabajo aleatorias a bajas profundidades de cola, que es donde se produce la mayor parte de la actividad en escenarios del mundo real.

Para contar con una plataforma totalmente conectada: Los datos definen el futuro, y la posición única de Intel como líder tecnológico y la amplitud de sus capacidades pueden ayudar a los clientes a ofrecer algo nuevo, o a reimaginar lo que hacen, pero mejor. Para ello es necesario innovar en la memoria y en la plataforma. La arquitectura integrada de extremo a extremo de Intel optimiza el procesador Intel Xeon Scalable, la tecnología Intel Optane y la tecnología Intel 3D NAND para crear un centro de datos eficiente que pueda mover los datos más rápido, almacenar más cantidad de ellos y procesar todo, desde la nube hasta el edge. Las capacidades conectadas a la plataforma enlazan los grupos de computación y almacenamiento para gestionar eficientemente el almacenamiento a escala, acelerar las aplicaciones y simplificar los sistemas.

Para experimentar la diferencia de Intel: Con más de 50 años de experiencia, Intel está rediseñando la arquitectura de los nuevos sistemas, incorporando el almacenamiento directamente en el ADN de los nuevos diseños de sistemas. La combinación de la memoria persistente Intel Optane DC con las SSD Intel Optane de rendimiento optimizado y las SSD Intel® 3D NAND de próxima generación con tecnología QLC está redefiniendo la jerarquía de almacenamiento y definiendo el futuro del almacenamiento, un futuro impulsado por Intel.

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