En matière de stockage, les SSD grosse capacité Optane d'Intel sont comme les Ferrari : ils sont super rapides et coûtent cher. Et, ils ne sont pas encore disponibles pour tout le monde. Intel avait largement insisté sur ces privilèges le mois dernier lors de la présentation du DC P4800X, son premier SSD Optane de grande capacité. On comprend aussi que, avec ses 375 Go, cette carte PCI est destinée aux applications haut de gamme. L’Optane existe également sous forme de cache mémoire basse capacité (16 et 32 Go) pour les cartes mères. Sous cette forme, il permet à Windows 10 et à d'autres applications de se charger plus rapidement.

Avant la sortie officielle, Intel avait confié son SSD Optane à quelques clients triés sur le volet qui ont pu évaluer la technologie pendant plus d'un an. Parmi ces testeurs privilégiés, on compte Facebook, IBM, Lenovo et l’éditeur de la base de données open source NoSQL Aerospike, qui voulait profiter des capacités hybrides de l’Optane et essayer de combiner DRAM et SSD. En effet, l’architecture hybride de sa base de données In-Memory a permis à Aerospike d’utiliser le SSD Optane en remplacement de la mémoire flash NAND et de la DRAM. L’éditeur a également constaté que sa base de données était beaucoup plus rapide avec l’Optane qu’avec des SSD basés sur la flash NAND.

Trois fois plus rapides en lecture 

Ces bêtas tests étaient importants, car sa technologie est différente du flash NAND et le logiciel doit être capable de travailler avec la mémoire hybride et les capacités de stockage de l’Optane. Selon Brian Krzanich, CEO d'Intel, l’Optane a une carte unique à jouer pour la mise en cache des cartes des jeux vidéo afin d’accélérer leur chargement sur PC. Intel affirme par ailleurs que son Optane DC P4800X est jusqu'à 10 fois plus rapide qu’un SSD classique en écriture aléatoire, et environ trois fois plus rapide en lecture. Le fondeur a également précisé que le P4800X n’était pas destiné aux applications courantes ou aux tâches séquentielles.

L’an prochain, Intel a prévu de livrer des modules DIMM Optane pour remplacer la DRAM. En terme de fiabilité et de rapidité, ces modules Optane devaient être meilleurs que les SSD Optane, car ils doivent être capables de fonctionner sur un bus mémoire plus rapide et devront supporter un plus grand nombre de lectures et d'écritures. Intel affirme que la densité de ses modules DIMM Optane sera plus élevée en gigaoctets que la DRAM conventionnelle. L’Optane est basé sur la technologie 3D Xpoint, un nouveau type de mémoire non volatile qui utilise la résistance des cellules et fonctionne sans transistor.

Un an de tests avant la sortie des produits Optane 

Aerospike a donc pu évaluer l’Optane pendant plus d'un an avant sa sortie officielle. « Grâce à une plate-forme de tests exhaustives, Intel a réussi à mettre Optane sur le marché beaucoup plus rapidement que la flash NAND », a déclaré Brian Bulkowski, fondateur et CTO d’Aerospike. « Aujourd’hui, les capacités en écriture du stockage Optane sont 10 fois plus élevées que celles de la mémoire flash NAND TLC (Triple Cell Level) standard ou NAND MLC (Multi Cell Level) et ses vitesses d'écriture sont également beaucoup plus élevées », a encore déclaré le CTO d’Aerospike.

La manière dont travaillent les SSD Optane et NAND Flash est aussi très différente. Pour le premier, les données sont consultables au niveau du bit, et, pour le second, les données sont accessibles en blocs. L’Optane peut modifier les bits ou les octets, ce que ne peuvent pas faire les supports flash NAND ou les lecteurs rotatifs traditionnels. La mémoire flash NAND procède par écrasement des données et s’appuie sur un « collecteur d'ordure » qui nettoie les blocs de données, ce qui peut réduire les temps de lecture. Cette capacité à traiter les données au niveau du bit permet à la mémoire Optane de lire et d'écrire les données beaucoup plus vite. L’Optane présente également une capacité d’écriture moyenne par jour de 30 DWPD (Disk Write Per Day). « Cela signifie qu’il peut réécrire la totalité d’un SSD 30 fois par jour, contre 10 réenregistrements complets par jour pour la flash NAND », a déclaré Brian Bulkowski.

Une indexation plus rapide 

L’Optane offre également une grande souplesse à Aerospike pour déployer son logiciel, car il permet d’accélérer les tâches critiques, en particulier l'indexation. Grâce à son architecture de mémoire hybride, la base de données d’Aerospike est très flexible, ce qui signifie qu'elle peut être déployée sur différents types de systèmes, notamment les baies 100 % flash, les infrastructures convergées ou à travers les principaux services cloud comme AWS d’Amazon. Par ailleurs, le logiciel s’adapte particulièrement bien à la topologie des clusters via des gestionnaires d’unités de stockage en attachement direct ou DAS. L'architecture de la base de données peut être divisée en rayons et configurée pour la haute disponibilité grâce à la réplication de la base de données sur des serveurs interconnectés. L’Optane réduit le délai RTT (Round Trip Time) du réseau, ce qui permet de créer une base de données plus rapide et plus fiable.

La base de données d'Aerospike peut faciliter la mise en place d’un environnement dans lequel l’Optane est utilisé comme RAM pour le traitement in-memory ou comme SSD pour la mise en cache ou pour du stockage à chaud. Intel propose une fonctionnalité similaire dénommée Memory Drive, en fait une couche de virtualisation qui permet aux SSD Optane de se comporter comme de la DRAM. La performance de la base de données sera encore décuplée quand la mémoire 3D Xpoint sera installée sur le bus mémoire avec les futurs modules DIMM. « Cette solution sera nettement plus rapide que le bus NVMe/PCI-Express pour SSD », a encore déclaré Brian Bulkowski.

Optane aussi sur Ethernet 

Le protocole de transfert de données NVMe over Fabrics (également appelé NVM-F) a également fait l’objet d’autres innovations intéressantes, notamment la possibilité de se connecter à du stockage défini par logiciel sans passer par des gestionnaires de volume Fibre Channel. Ce mode de connexion permet à Aerospike d’établir une liaison directe et rapide à un mode de stockage comme l’Optane sur des réseaux de type Ethernet. « Cela donne aussi plus de flexibilité à la base de données pour cartographier un nouveau stockage », a expliqué le CTO d’Aerospike.

Reste à voir quelles entreprises achèteront l'Optane. Le stockage est aujourd’hui proposé dans le cloud via IBM Bluemix. Les entreprises peuvent y transporter leur code et éviter ainsi le coût élevé d'acquisition de l’Optane. Brian Bulkowski a déclaré que son entreprise livrerait des préconisations sur ce mode de stockage, en fonction de la performance, du budget et des habitudes d'achat. « Les DIMM Optane à venir pourraient faire l’objet d’une majoration de prix », a-t-il encore déclaré.