Paměť Optane, dříve 3D XPoint, využívá poprvé za téměř 25 let novou třídu paměti NAND. Řešení Optane Memory pro mezipaměť počítače spolupracuje s novými procesory Intel Core 7. generace a systémy, které je podporují, a urychluje tak velkokapacitní pevné disky. Paměť Optane, která je k dispozici v modulech o kapacitě 16 GB a 32 GB, je zabalena v M.2 SSD disku, který si uživatelé mohou přidat do stolních systémů. Ve spojení se softwarem Intel uvádí až o 28 % rychlejší celkový výkon systému, 14krát rychlejší přístup k pevnému disku a 2krát rychlejší odezvu na úlohy.
V červenci 2015 společnosti Intel a Micron společně oznámily novou technologii NAND, která údajně nabízí 1,000krát vyšší výkon a výdrž než současná technologie NAND. O několik měsíců později Intel představil její verzi, Optane, a mírně, nebo vlastně hodně, snížil výkon a výdrž. Začátkem letošního roku společnost oznámila, že její produkt Optane Memory bude fungovat spíše jako cache agent než jako přímá náhrada za SSD disky. To by uživatelům umožnilo ponechat si ve stolních počítačích vysokou kapacitu pevných disků, ale zároveň by získalo výhody z hlediska výkonu, které by si člověk běžně spojoval s SSD diskem.
Jakožto balené řešení představuje Intel Optane řadu problémů, které mohou ovlivnit celkové přijetí. Na rozdíl od běžně dostupných SSD disků lze Intel Optane spárovat pouze s novými základními deskami pro stolní počítače, které jej podporují. Zpětná kompatibilita zde není, na rozdíl od starších systémů, které jsou staré roky a mohou využívat tradiční SSD disky. Dalším problémem, kterému čelí, je cena; nacházíme se v období, kdy 256GB SSD disky stojí méně než 100 dolarů a 1TB SSD disky lze snadno pořídit za méně než 250 dolarů. Počáteční hádky na trhu, kdy se lidé snažili rozhodnout, jaký SSD disk s minimální kapacitou zvolit pro bootovací disk, jsou pryč. S rozšířením streamované hudby a videa již není nutné taková média ukládat, což uvolňuje ještě více místa. A upřímně řečeno, SSD disky jsou mnohem větší, než většina lidí dokáže zaplnit. Takže když zájemci o upgrade all-flash NVMe M.2 SSD disku porovnávají cenu za kompletní upgrade na nový systém s malým cache diskem a pevným diskem, může se stát, že Optane se na trhu objeví a bude v prodeji překonán svými stávajícími „zastaralými“ nabídkami.
Paměťové moduly Intel Optane se nyní prodávají za cenu 44 dolarů za 16GB a 77 dolarů za 32GB. V naší recenzi se podíváme na 32GB modul.
Specifikace paměti Intel Optane:
- Kapacita: 16 GB, 32GB
- Rozhraní: PCIe 3.0×2 s rozhraním NVMe
- Provedení: M.2 2280-S3-BM
- Výkon
- Sekvenční R/W: Až 1200/280 MB/s
- Náhodné čtení/zápis 4KB: až 300k/70k IOPS
- Latency:
- Čtení: 6 μs (TYPICKY)
- Zápis: 16 μs (TYP)
- Spolehlivost
- MTBF: 1.2 milionu hodin
- UBER: 1 sektor na 10^17 přečtených bitů
- Výdrž: 100GB DWPD
- Výkon
- Napájecí kolejnice 3.3 V
- Aktivní: 3.5 W
- Spotřeba disku v klidovém stavu: 900 mW až 1.2 W
- Fyzický
- Výška: 1.5mm
- Hmotnost: 40g
- Podpora OS: Windows 10 64 bit
- Podporované platformy: Platformy založené na procesorech Intel Core 7. generace nebo novějších
Design a budování
SSD disk Intel Optane vypadá stejně jako jakýkoli jiný M.2 disk. Deska plošných spojů (PCB) má modrou barvu a na jedné straně (zakryté samolepkou s informacemi o produktu) má dva moduly Optane NAND a na druhé straně je prázdná.
Výkon
Naše typické testování výkonu by probíhalo na naší platformě pro spotřebitelské testování, pracovní stanici HP Z640 . I když je tato pracovní stanice výkonná, nemá podporu pro Optane, takže v našich počátečních testech jsme ji měřili pouze jako 32GB SSD, nikoli jako zamýšlené řešení pro ukládání do mezipaměti. I když se nejedná o přímé srovnání, vlastnosti paměti Optane jsou dostatečně podobné, abychom ji mohli pro porovnání s existujícími SSD disky stejného formátu provedli. Patří mezi ně:
- SSD disk Samsung 960 EVO NVMe M.2
- SSD disk Samsung 960 Pro NVMe M.2
- SSD disk Samsung SM951-NVMe M.2
- SSD disk Samsung SM951 s rozhraním PCIe M.2
- SSD disk Samsung 850 EVO M.2
- SSD disk Samsung 950 Pro M.2
- SSD disk OCZ RD400 m.2 NVMe
- WD Black m.2 NVMe SSD
V našem 2MB sekvenčním benchmarku dosáhla paměť Optane (ve zbytku sekce výkonu označovaná jednoduše jako Optane) rychlosti čtení 1 225,52 MB/s a zápisu 270.77 MB/s. To ji řadí za mnoho SATA disků při zápisu a za špičkové NVMe SSD disky při čtení.
Při pohledu na výkon při náhodném přenosu 2 MB se Optane umístil o něco lépe, když se umístil na šestém místě v rychlosti čtení s 1 252,42 MB/s a na předposledním místě v rychlosti zápisu s 273.90 MB/s.
Účelem našeho náhodného 4K benchmarku je více zatížit disky z hlediska propustnosti. Zde Optane dosáhl celkově nejlepšího výkonu při čtení s 221.68 MB/s – téměř pětkrát rychlejšího než druhý nejbližší srovnatelný disk. Opět se umístil na předposledním místě s rychlostí zápisu 98.32 MB/s.
Výsledky IOPS stejného náhodného 4K benchmarku vykreslily podobný obrázek. Optane dosáhl zdaleka nejlepšího skóre při čtení s 56 751 IOPS a předposledního skóre při zápisu s 25 169 IOPS.
Pokud jde o latenci 4K, Optane se umístil na předposledním místě v průměrné latenci s 0.0393 ms. Maximální latence modulu dosáhla 2.369 ms, což ho řadí na šesté místo.
Pro náš další 4K test jsme přešli na zátěž se 100% aktivitou zápisu, která se škáluje od 1QD do 64QD. Pokud jde o srovnaný výkon zápisu, Optane začínal na spodních příčkách a po celou dobu se držel na předposledním místě, čímž porazil SATA disk a dosáhl vrcholu 69 570 IOPS.
V zarovnaném čtení vidíme téměř opak. Optane začínal mnohem výše než všechny ostatní disky a po většinu testování si udržoval náskok, než ho nakonec předjely disky Samsung 960. Optane zde dosáhl vrcholu 227 862 IOPS.
Naše finální benchmarky pro spotřebitele a syntetické systémy porovnávají disky v sérii smíšených serverových úloh s hloubkou fronty od 1 do 128. Každý profil serveru má silnou tendenci k aktivitě čtení, od 67 % čtení s profilem databáze do 100 % čtení v profilu webového serveru.
Profil databáze vykazuje 67% zátěž čtení a 33% zápisu, přičemž se zaměřuje na přenosy o velikosti kolem 8K. Optane opět začal s vyššími výsledky než ostatní disky, než klesl do středu, kde se prakticky udržel až do konce testování. Optane dosáhl vrcholu 73 663 IOPS.
Naším dalším benchmarkem je profil webového serveru pouze pro čtení, který používá velikosti přenosů od 512 bajtů do 512 kB. Optane opět začíná silně, ustálí se těsně nad 85 tisíci IOPS a poté ke konci benchmarku dramaticky klesá.
Náš profil souborového serveru má 80% zápis a 20% čtení a je rozložen na několik velikostí přenosu od 512 bajtů do 64 kB. V tomto scénáři Octane sledoval stejný vzorec – silný začátek, ustálení, jak ho míjely ostatní disky, a poté pokles ke konci.
Poslední profil se zaměřuje na aktivitu pracovní stanice s poměrem 20 % zápisu a 80 % čtení při použití 8K přenosů. Zde se Optane ustálil na přibližně 95K IOPS a udržel se na této hodnotě až do konce benchmarku, což jej řadí zhruba do středu.
Naším posledním benchmarkem je PCMark, což je nástroj, který vypočítává výkon na úrovni systému a komponent. Nejčastěji představuje typické zatížení domácích uživatelů pro všechny typy počítačů, včetně tabletů, mobilních pracovních stanic a stolních počítačů. I když PCMark testuje více kategorií (včetně typického pracovního využití, domácího využití a kreativního využití), v této recenzi se budeme zabývat pouze benchmarkem úložiště. Pro tento benchmark jsme využili testovací systém od společnosti Intel, který zahrnoval pevný disk WD Black HDD jako bootovací disk a 32GB SSD disk Optane jako mezipaměť.
Storage PCMark testuje výkon všech disků nainstalovaných v systému a využívá záznamy z Adobe Creative Suite, Microsoft Office a vybraných populárnějších videoher k měření reálných rozdílů ve výkonu mezi úložnými zařízeními. V tomto scénáři jsme nejprve provedli základní test a poté pět testů s paměťovým modulem Optane. Třetí spuštění testu nám přineslo celkově nejlepší výsledky se skóre 5 008 a šířkou pásma 437.59 MB/s. I když jsme zde nezkoušeli srovnávat oba disky vedle sebe, při pohledu na naše recenze pracovních stanic lze snadno porovnat Optane s SM951 NVMe, přičemž druhý jmenovaný je výkonnější.
Závěr
Paměť Intel Optane je M.2 SSD disk spárovaný s vlastním softwarem pro mezipaměť, který zrychlí pevné disky (zejména vysokokapacitní pevné disky) ve stolních počítačích. Ačkoli Intel tvrdí, že je to dobrá zpráva pro určité skupiny uživatelů, jako jsou hráči, kteří chtějí mít na svém systému několik her s cenově výhodnějšími pevnými disky, tento argument je mizerný, protože cenově dostupné SSD disky zcela zaplavují trh. Zároveň to však přináší i některé problémy. Zaprvé, paměť Optane není něco, co lze jen tak nainstalovat do stávajících počítačů nebo herních sestav. Aby uživatelé mohli využít této výhody, s největší pravděpodobností si koupí novou podporovanou platformu, místo aby si koupili jen SSD disk a nainstalovali ho do jakéhokoli počítače. Další otázkou je, jak velký bude ve většině případů použití výkon. S pouhými 16 GB nebo 32 GB flash paměti nebude vždy vše napoprvé v mezipaměti. To znamená, že pro mnoho uživatelů se jejich každodenní rutina vrátí v čase, přesněji řečeno téměř o deset let, do doby, než se na trhu objevil Intel X25-M a pevné disky ovládly svět.
Pokud jde o výkon, Optane není ani tak špatný, jako spíše zkreslovala jeho raná hyperbolická tržní tvrzení. Tvrzení, že poskytne 1,000krát vyšší výkon a výdrž než současná NAND paměť, příliš zvyšuje očekávání (ačkoli Intel toto tvrzení rychle vyvrátil). Celkově se modul v jednotlivých syntetických benchmarkech umístil uprostřed až na spodních příčkách v porovnání s disky. V našich 2MB testech dosáhl Optane sekvenčního skóre 1 225,52 MB/s pro čtení a 270.77 MB/s pro zápis a náhodného skóre 1 252,42 MB/s pro čtení a 273.90 MB/s pro zápis. V našich 4K benchmarkech s nízkou hloubkou fronty podal Optane svůj celkově nejlepší výkon s 221.68 MB/s pro čtení a 56 751 IOPS pro čtení. Optane měl poměrně silný výkon v našem zarovnaném čtení a skončil na třetím místě.
V našich smíšených serverových úlohách se Optane dvakrát umístil uprostřed (databáze a pracovní stanice) a běžel uprostřed, než dvakrát dramaticky poklesl ke konci (webový server a souborový server). Paměťový modul Optane jsme také spustili v testu PCMark 8, jednou pro základní hodnotu a poté pětkrát, abychom zjistili, jak si disk vede. Vrchol dosáhl skóre 5 008 a šířky pásma 437.59 MB/s. I když jsou to dobrá čísla, jsou nižší než u SM951 M.2.
I když benchmarky ukázaly působivý výkon s nízkou hloubkou fronty, celkově se produkt podle nás ukázal jako neuspokojivý. V žádné kategorii se zrovna nelíbí. Ani cena není nijak zvlášť atraktivní, když vezmeme v úvahu cenu SSD disku a podpůrné základní desky (nebo CPU) oproti běžnému SATA nebo NVMe M.2 SSD disku. Kapacita také není skvělá, což vede k bolestivě pomalým interakcím při „prvním“ testování. První skóre v testu PCmark 8 Storage by pro každého zájemce mělo být nejvíce znepokojivé, jakákoli data neuložená v mezipaměti se setkají s bolestivě pomalou odezvou HDD. Ano, i u této ultrarychlé nově vznikající technologie se uživatelé budou muset smířit s tou obávanou dobou čekání a přát si, aby si koupili větší „starší“ SSD disk. Nakonec Intel hledá dodavatele, kam by mohl Optane dodávat, zatímco pracuje na skutečném SSD formátu pro nadšence a podnikové SSD disky zvyšují svou kapacitu. Paměť Optane se však neprosadí a ani by se neměla. Ukládání disků do mezipaměti bylo na krátkou dobu v historii flash paměti velkým hitem a model zrychlování pevných disků opět selhává. Pevné disky zůstanou skvělým místem pro velké úložné objemy a SSD disky zůstanou nejlepším místem pro bootování a instalaci aktivních aplikací. Můstek mezi nimi není ve skutečnosti potřeba ani není až tak užitečný.
Klady
- Silný výkon při náhodném vygenerování 4k s nízkou hloubkou fronty
- Snadná instalace/použití softwaru pro ukládání do mezipaměti
Nevýhody
- Uživatelé potřebují určitý systém Intel, aby mohli modul používat jako produkt pro ukládání do mezipaměti.
- Výkon je ve srovnání se stávajícími NVMe produkty slabší
- Cena kompletního řešení je vyšší než nákup tradičního SSD disku
Bottom Line
Paměťový modul Intel Optane je navržen pro akceleraci pevných disků, ale výkon mu nestačí a je ztížen potřebou nových základních desek a procesorů, které by jej podporovaly. Může to být první krok směrem k nové technologii NAND, ale buď se zdá být malým krůčkem, nebo úplně chybným krokem.
Amazon