что такое m 2 optane genie

Что такое Intel Optane в SSD накопителях и для чего это нужно

Содержание

Содержание

Впервые появившись несколько лет назад, накопители Intel Optane до сих пор остаются неизвестными общей массе рядовых пользователей. Фактически они являются единственными накопителями, использующими не традиционную NAND-память, а память 3D XPoint. В чем же их исключительность? Разбираемся в этом материале.

Что такое 3D XPoint и в чем отличие от классической NAND-памяти

Технология NAND-памяти, по которой выпускают флэш-накопители и SSD-накопители с конца 80-х годов, по сути, не имела конкурентов эти годы. Постепенно «быстрые» накопители становились все дешевле и дешевле, а принципиально новых технологий не появлялось. Несколько лет назад компания Intel совместно с Micron представила новый тип памяти — энергонезависимую 3D XPoint. В чем же их отличие?

Работа NAND-памяти основывается на хранении данных в ячейках памяти, которые представляют собой транзисторы с плавающим затвором. Для записи на управляющий затвор ячейки подается напряжение, после чего электроны притягиваются вверх. А чтобы стереть данные из ячейки памяти, напряжение подается с противоположной стороны: управляющий затвор заземляется, а электроны направляются от плавающего затвора к каналу.

Из-за подачи напряжения перезапись со временем изнашивает структуру ячейки, что не лучшим образом сказывается на выносливости NAND-памяти. Также немаловажным фактором выступает количество бит хранимых в ячейке.

Главным отличием 3D XPoint от NAND-памяти является то, что к каждой ячейке 3D XPoint реализован индивидуальный доступ. Такой подход не требует управляющего контроллера, экономит энергию и значительно упрощает операции с ячейками. Различия имеются также в структуре массива ячеек. В 3D XPoint они реализованы в виде трехмерной решетчатой структуры. Ячейки находятся между проводниками, которые образовывают строки и столбцы.

Такая структура позволяет располагать ячейки в несколько слоев, что предполагает более плотную компоновку, нежели у NAND — в 8–10 раз. Ну и фактор, который нельзя обойти вниманием — после того как ячейка 3D XPoint получила некоторые данные, она продолжит хранить эти данные даже после отключения питания.

На практике это выглядит так: вечером вы поработали с проектами, Optane сохранил в кэш данные проекта, утром при первом включении ПК они загрузятся еще быстрее. Единственным ограничением выступает емкость накопителя, чем более сложные задачи вы решаете, тем больше места потребуется (для исключения перезаписи предыдущих данных в кэше), а с ним у Optane не все так просто. Далее этот нюанс будет рассмотрен подробнее.

Преимущества и недостатки технологии

Для современных NVME накопителей на NAND-памяти характерны очень высокие скорости чтения/записи при линейных операциях. Этот сценарий реализуется при большом количестве запросов одновременно. Но слабой стороной общей массы этих накопителей является работа с мелкоблочными файлами. Например, копирование множества файлов небольшого размера — изображений, музыки и заметок. При бытовых задачах этот нюанс выливается в мизерную разницу загрузки операционной системы, игр и стандартных программ, по сравнению с простым SATA SSD накопителем.

В свою очередь Intel Optane избавляет нас от этого явного недостатка. Он обладает высокой скоростью работы с мелкоблочкой и позволяет значительно сократить время загрузки операционной системы и программ, по сравнению с NAND-памятью. Фактически он был создан как отдельное устройство для кэша, значительно ускоряющее системы даже с обычными HDD-дисками. С этим связан его скромный объем, который может составлять смешные по нынешним меркам 16 ГБ.

Преимуществом Optane является легкая перезаписываемость данных, которые хранятся в ячейке. Переключение ячейки памяти из состояния логической единицы в нуль и в обратном направлении происходит напрямую. В то время как NAND-память требует для перезаписи нескольких стадий: воздействие высокого напряжения для стирания, для перезаписи той же ячейки нужно очистить ее заново. Optane позволяет это делать без дополнительных шагов и обладает высокой устойчивостью к перезаписи. К явным недостаткам этой технологии можно отнести цену. Она высокая. Очень высокая.

За стоимость устройства объемом 118 ГБ, можно легко приобрести накопитель NVME PCI-Ex4 с NAND-памятью объемом в 2 ТБ. Еще одним нюансом, не красящим Optane, является его несовместимость со старыми платформами. Если у платформы отсутствует поддержка технологии Optane, то устройство будет использоваться как обычный накопитель, теряя свои главные плюсы. А малый объем в этом случае, сведет на нет весь смысл покупки.

Сценарии использования и перспективы в будущем

Прежде чем приобретать Intel Optane стоит понять его главное назначение. Модели в формате M.2 с небольшим объемом — дополнение к вашей системе хранения в виде буферной памяти.

Приобретать Intel Optane 3D Xpoint как единственный накопитель нет смысла.

Конечно, вы можете приобрести его только для операционной системы и пары программ, но за нужный объем, в который влезут эти данные, придется выложить круглую сумму. Также можно встретить устройства с интерфейсом U.2 и в виде дискретных устройств, подключаемых к слоту PCI. Они высокопроизводительные, надежны и подойдут для установки ОС и софта. Но сфера их применения больше подходит к серверным задачам и узкоспециализированным рабочим задачам, нежели домашним.

Intel Optane в виде буферной памяти выступит отличным дополнением к HDD, которому требуется ускорение файлового хранилища без переустановки операционной системы. На него будут загружаться данные с HDD, к которым происходит частый доступ, что значительно повысит отзывчивость системы при сохранении объема для хранения файлов. В большой степени это касается ноутбуков, которые зачастую имеют слот под HDD и один свободный слот M.2. Связка Optane+SSD тоже не лишена смысла, если вы хотите ускорить выполнение определенных задач.

Перспективы этой технологии очень радужные. 3D Xpoint позволяет еще более плотно компоновать ячейки и явно не ограничена текущими характеристиками. Основным сдерживающим фактором пока остается цена.

Но многие помнят, что аналогичная история была при появлении первых NVME PCI-E накопителей, которые тоже поначалу стоили внушительно. Еще один фактор — монополизм Intel. Соперники хоть и работают над развитием этой технологии, но в продаже пока не встретить подобных Optane устройств. Так что Intel Optane по праву занимает свое исключительное место в разнообразной массе SSD-накопителей представленных на рынке.

Источник

Практическое знакомство с технологией Intel Optane Memory на основе тестов приложений

Оглавление

Не так давно мы познакомились с накопителем Intel Optane Memory емкостью 32 ГБ, подходя к нему именно как к обычному твердотельному накопителю. Естественно, в таковом качестве он выглядел не слишком интересно, поскольку на подобное применение и не рассчитан. Следствием чего является и специфический контроллер. хотя и любому другому было бы сложно «развернуться» в конфигурации с одним-двумя чипами памяти: сколь бы «хорошей» она не была. «Взрослые» накопители этого семейства выглядят совсем по-другому, однако и стоят пока достаточно дорого, так что на использование в массовых «персоналках» не позиционируются. Тем более что и нагрузка на дисковую подсистему в последних невелика, что делает любые твердотельные накопители (на любом типе NAND и даже не-NAND) практически неотличимыми друг от друга. Впрочем, накопители «персонального» семейства Intel на базе памяти типа 3D XPoint постепенно начинают появляться (например, линейка Optane SSD 900P с моделями емкостью 240 и 480 ГБ уже анонсирована), так что вскоре можно будет оценить их плюсы и минусы, уже не привязываясь к кэшированию данных.

А вот от винчестеров все твердотельные накопители, напротив, отличаются заметно. И именно в качестве кэширующих при использовании с последними и предполагается использовать Optane Memory согласно задумке производителя. Соответственно потенциальный рынок сбыта огромный — зачем бороться за долю на 20% рынка (а именно столько компьютеров сейчас продается с SSD в системе хранения данных), когда есть 80%, новыми технологиями никак не охваченных? Понятно, что во многом как раз из-за цены, поэтому рассчитывать на весь «кусок» было бы неправильным: все-таки одиночный винчестер по-прежнему дешевле. Однако часть можно и «отожрать», охватив тех пользователей, для которых установка кроме емкого винчестера еще и маленького (а на другой денег не хватает или просто жалко) твердотельного накопителя неудобна. Или сложна. Или кажется таковой. В любом случае, тут надо привыкать к какому-то новому подходу, а не традиционному: когда есть в компьютере одиночный «диск Ц», куда все и валится по-умолчанию (вплоть до хранения последнего сезона любимого сериала прямо на рабочем столе или сотни гигабайт временных файлов в папке «Temp»: «системный» SSD на сотню гигабайт таких вольностей не позволяет). Optane менять привычки не заставляет — уже большое дело. Да и стоимость добавления накопителя к системе все-таки немного ниже, чем обычного SSD если не привязываться к емкости и не высматривать экзотику типа розничной торговли комплектующими, а конфигураторы крупных продавцов: одно стоит 50-100 долларов, другое — от 130 (во всяком случае, на момент написания статьи расклад был именно таким).

Словом, для массового потребителя — удобная технология. Но даст ли она ему что-то на практике — главный вопрос. Понятно, что ничего общего с идеалом в виде компьютера совсем «без механики» кэширующая СХД не имеет. С другой стороны, и по цене тоже — этот «идеал» пока достижим лишь в отдельных нишах и/или очень дорого. Но должно быть лучше, чем вообще без твердотельных накопителей. А между двумя этими крайними точками огромное расстояние, куда, собственно, системы с Optane Memory и будут попадать. Причем в точности и не скажешь — в какую именно часть диапазона: все будет зависеть от конкретных задач, да и от системы.

Поэтому искать плюсы и минусы придется поэтапно. Вот с сегодняшнего дня и начнем. Тем более, что некоторое время назад мы занимались исследованием вопроса — как правильно сконфигурировать мини-ПК базового уровня типа NUC 7i3BNH. Пришли к выводу, что начать стоит с SSD «карточного» формата, а потом (при необходимости в дополнительном дисковом пространстве) уже добавить винчестер.

В общем, с этим всем пока вопрос открыт — вскрытие покажет. Мы же сейчас попробуем решить более простую проблему: вот есть NUC, купленный только с жестким диском, есть в нем свободный слот. В него можно установить SSD гигабайт так на 128, а то и все 240, а можно за аналогичные деньги прикупить Optane Memory на 32 ГБ. Что получится в первом случае — понятно и уже протестировано. Его неудобства тоже известны — склонировать терабайтник на «четвертушку» вряд ли окажется простым делом, так что, скорее всего, придется вообще заниматься переустановкой системы и настройкой всего «с нуля». Со 128 ГБ (которые по цене, все-таки, ближе) лучше изначально с клонированием не возиться, да и потом быть готовым к творческому распределению информации и программ по устройствам. Нельзя сказать, что все это так уж сложно, а любителя что-то настраивать и улучшать вообще может привести в восторг, но. Многие простые пользователи потому и не делают ничего в плане повышения производительности компьютеров, что им просто лень возиться. Intel же как раз обещает и отсутствие неудобств и увеличение быстродействия системы. Всего-то надо чуть-чуть заплатить — и даже ничего не изучать. Посмотрим — насколько ожидания совпадут с реальностью.

Процесс установки

Открутить четыре винта, снять крышку и дисковый отсек — занятие простое и еще в предыдущей серии тестов неоднократно проделанное 🙂 Установить Optane Memory на законное место M.2 2280 — тоже; и тоже не в первый раз — «обычные» SSD ранее устанавливались аналогично. Дальше компьютер был снова собран, включен — в наличии накопителя убедились: как при помощи UEFI Setup, так и в диспетчере устройств Windows. Настала очередь установки программного обеспечения.

Компания предлагает на выбор два варианта — либо устанавливать полный пакет Rapid Storage Technology, который теперь «умеет» не только работать с RAID-массивами и/или поддерживать технологию Smart Response (в том числе, и для PCIe-накопителей, один из которых может кэшировать другой — аналогичный по интерфейсу, но более медленный), но и для Optane Memory подходит, либо воспользоваться специальной утилиткой SetupOptaneMemory. Второе официально проще, но не дает возможности тонких настроек, да и вообще практически никаких — просто делает то, что и заложено в названии. Мы решили пойти более продвинутым путем, установили RST, RST никаких способов ускорения системы не увидел. Попытка же просто включить режим Optane Memory для SATA-контроллера в UEFI Setup приводила к невозможности загрузки системы — о чем нас, в общем-то, сразу при таковой и предупреждали.

Решено было воспользоваться SetupOptaneMemory — все-таки приложение для «простого юзера» должно быть и более «юзерфрендли» с точки зрения диагностики ошибок. Так и вышло — программа сообщила, что включить технологию невозможно, поскольку последний раздел на винчестере является неперемещаемым и неизменяемым. В принципе, логично — восстановление системы (для которого он и предназначен) процесс редкий, так что переместить раздел в самую медленную область носителя, разместив полезные данные ближе к внешним дорожкам, в какой-то степени полезно. Но с Optane Memory такое решение изначально было несовместимо — драйверы резервируют место в конце для вытеснения информации из кэша. Просто потому, что для этого лучше иметь непрерывную область заранее заданного размера (в идеале — как раз на полную емкость собственно кэширующего модуля, т. е. 16 или 32 ГБ) — быстрее будет и надежнее. Потом уже во время паузы в работе можно перенести вытесненные данные «на законное место», но потом. А резерв держать нужно всегда. Но для этого последний раздел нужно немножко «обрезать». Именно это в нашем случае и не удавалось сделать, о чем нас предупредила SetupOptaneMemory, а RST молча не делал ничего и ничего не предлагал. Таким образом, изначально первый блин оказался комом — просто взять и добавить Optane Memory в готовую рабочую систему не получалось. А вот появившаяся осенью новая версия RST с подобной ситуацией уже справляется: производитель «научил» ее немного ужимать и разделы восстановления.

Но, если не учитывать этот недостаток (оказавшийся, тем более, временным), все действительно легко и просто — особенно при использовании простой специальной утилиты. Благо таковая обучена только двум действиям — включать режим кэширования и выключать его. Последнее необходимо делать штатными средствами, поскольку, напомним, логика работы Optane Memory дублирования данных не предусматривает, т. е. что попало в кэширующий модуль, того уже нет на винчестере. Соответственно, при желании удалить модуль (например, для замены на более емкий или вообще), нужно «сбросить» всю информацию на жесткий диск. В простых случаях, соответственно, ей можно и ограничиться. Если же в компьютере установлено несколько накопителей, причем системным уже является SSD (любой), придется использовать RST: этот пакет позволяет выбрать накопитель, который и будет кэшироваться, а SetupOptaneMemory работает только с системным. Однако сложными случаями мы пока заниматься не будем — позже и их время настанет.

Органолептические свойства

Насмотревшись за прошедшие годы разнообразных технологий кэширования и ускорения работы, а также сопоставив увиденное с обещанным, мы по понятным причинам к новой разработке компании изначально относились с определенным скепсисом. Точнее, к тому, что быстрее будет загружаться операционная система, готовились сразу: об этом нас сотрудники Intel предупредили. Как и том, что «мгновенное» ускорение обеспечивается только с модулями от 32 ГБ, «умеющими» работать и с файлами как таковыми, так что часть их сразу же перемещается куда следует. Вот более поздний опыт общения с младшей модификацией на 16 ГБ показал, что ей по-прежнему требуется некоторое время на «обучение»: работает она на уровне секторов, так что драйверу следует понять — какие из них относятся к часто используемым данным.

Некоторой неожиданностью же оказалось то, что через некоторое время (для модели на 16 ГБ) или почти сразу (в случае 32 ГБ) поведение системы стало сложным отличать от работы только с твердотельным накопителем. Особенно это касалось чисто дисковых нагрузок — что винчестер используется, заметить было несложно, только вот непрерывного «стрекота голов», привычного по операциям со случайной адресацией не было. Т. е. в принципе внедрение кэширования записи и использование для постоянно изменяемых (в т. ч. служебных) областей именно модуля Optane Memory исправило недостаток «старых» систем кэширования, способных ускорять лишь чтение данных, но мгновенно «пасующих» при записи. Просто потому, что данные нужно в любом случае записывать на винчестер: либо сразу, либо в режиме отложенной записи, которая все равно оказывалась менее эффективной, чем кэширование в памяти. А над последним за последние 10 лет в Microsoft поработали очень хорошо, что и позволяет новым версиям Windows зачастую «шевелиться» куда «бодрее» и на старых системах, чем (казалось бы) легкой и компактной Windows XP. Последнюю бы «подстегнуть» не помешало, вот только большинство кэширующих технологий все равно требовало использования как минимум Windows Vista. Не слишком популярной, так что часто речь шла о Windows 7/8, где с кэшированием в памяти все в порядке, да и самой памяти в среднем компьютере стало больше. В итоге протестировав в свое время технологию Smart Response мы пришли к выводу, что ее использование для ускорения несистемного диска вообще не оправдано — многие «традиционные» операции вообще замедляются. Ускоряется запуск программ и прочие повторяющиеся операции, но только когда можно ограничиться чтением из кэша: любая операция записи — это привычный стрекот винчестера. Да еще и накладные расходы на работу технологии. И лишние расходы на плату на одном из старших чипсетов — младшие Smart Response просто не поддерживали. А вот Optane Memory явно «подстегивает» саму работу винчестера, что заметно невооруженным глазом. Но не полагаясь только на него, мы решили провести и инструментальные тесты — тем более, нам есть с чем сравнить результаты.

Тестирование

Методика тестирования

Тестирование проводилось с применением нашего бенчмарка на основе реальных приложений iXBT Application Benchmark 2017. Повторимся, что для нормальной работоспособности тестовых скриптов на системе с винчестером в качестве основного накопителя, их пришлось немного модифицировать в плане задержек, да и длительность паузы между загрузкой системы и запуском теста пришлось увеличивать, поскольку фоновая работа продолжалась уже и после того, как Windows «рапортовала» об успешном окончании загрузки. Ничего подобного ни с SSD, ни с «оптанизированным винчестером» не требуется — собственно, как уже было сказано выше, различить эти два случая «на глаз» очень сложно, да и нужно знать, где искать. Подготовка к тестам это подтверждает.

Набор же игровых тестов решено было в очередной раз не использовать — не для этих систем задача. Вот в будущем будет, по крайней мере, интересно опробовать более серьезные системы хотя бы просто «на зуб»: очевидно, что частоту кадров в играх накопитель никак не увеличит, но сделать игровой процесс более комфортным может. Во всяком случае, твердотельные накопители «в чистом виде» это точно делают — проверено неоднократно. Да и «старые» методы кэширования были небесполезны. Но это все уже потом — пока у нас первое «пристрелочное» тестирование.

«Процессорная» производительность

Как мы уже отмечали, хотя транскодирование считается чисто процессорной нагрузкой, даже на ультрабучном Core i3 переход на SSD улучшает результаты почти на 8%. Optane же оказывается еще быстрее. Причем никакого читерства здесь нет — разброс результатов по пяти прогонам менее 1% в каждой программе, т. е. все ускорение за счет того, что «внутренняя жизнь» операционной системы, равно как и работа со служебными областями файловой системы, локализуются где-то в области кэширующего накопителя и винчестеру читать-писать «пользовательские» данные не мешают. SSD бы не ускорился, поскольку ему несколько потоков только в радость — механике нет.

Программы рендеринга ведут себя точно также: и никакого «обучения» кэша не наблюдается, и выигрыш по сравнению с винчестером есть. Пусть и небольшой, но на пустом месте фактически. Возможно, с более быстрыми процессорами он увеличится — это как раз будет интересно проверить.

Видеоредакторы вообще довольно устойчивы к накопителю — им главное, чтоб памяти хватило (напомним, что 100 баллов здесь результаты с винчестером и 8 ГБ ОЗУ — самый дешевый вариант, ниже которого уже экономия чревата). Поэтому, естественно, все остается столь же ровным — можно даже деньги не тратить 🙂 Запускаются вот только программы с винчестера медленно, что уже не все готовы терпеть (во всяком случае, из тех, кто уже знает, что можно и не терпеть). Кэширование же работу с часто используемыми приложениями до нужного уровня подстегивает.

Для работы с фотографиями желательно иметь и достаточное количество памяти, и быстрый накопитель. Не обязательно, впрочем, слишком быстрый — в «откэшированной» системе винчестеру просто перестают мешать работать, и оказывается, что в таких условиях, и он справляется.

Еще один пример ситуации, когда в принципе нет необходимости тратить деньги ни на отдельный, ни на кэширующий накопитель: само по себе распознавание многостраничного документа и более производительные процессоры загружает работой на все 100%, так что данные «подносить» слишком быстро не требуется.

WinRar в таком режиме тоже в основном «нагружает» процессор, но немного зависит и от накопителя. Optane формально компромисс, а фактически первый прогон теста выполняется с «винчестерной» скоростью и только со второго система кэширования начинает пытаться что-то оптимизировать. Впрочем, тут у нее поле для деятельности изначально ограниченное — но уже понятно к чему готовиться в дисковых тестах.

Разница между твердотельным и механическими накопителями невелика, а «оптанизированная» система «встраивается» между ними чуть ближе к первому.

И это же мы наблюдаем и в общем зачете. Таким образом, «тяжелая» неинтерактивная работа как раз тот случай, когда можно говорить о каком-то паритете. И ничего удивительного — тут и разница между механикой и NAND-флэш невелика, так что странным было бы ожидать резкого прорыва кэширующих технологий. Просто механика иногда, но немного мешает и здесь. Optane Memory инкапсулирует системную активность внутри себя — и больше ничего никому не мешает. Понятно, что радикальное решение проблемы лучше — но и дороже. Тем более что оно должно быть действительно радикальным: на твердотельный накопитель должны «помещаться» не только программы, но и рабочие данные. По крайней мере, основная их часть.

Файловые операции

Что давно и общеизвестно — при подобных нагрузках сравнивать механические и твердотельные накопители занятие бессмысленное. Что немного неожиданно и противоречит простой логике — кэширование умудряется что-то ускорять, так что «оптанизированный» жесткий диск быстрее самого себя в три раза. Много, но. Логика может быть и более сложной. Поэтому внимательно рассмотрим результаты по трем прогонам каждого теста.

Что-то делать с копированием кэш не пытается — и это хорошо. Небольшой разброс значений есть, но не принципиальный. И аналогично себя вообще ведет и чистая механика: копирование в данном случае длится долго, так что могут вмешаться и фоновые процессы. Могут и не вмешаться.

Что WinRar будет пытаться ускоряться — было очевидно сразу. Правда происходит это понемногу и в рабочем порядке, что объяснимо логикой теста: мы сначала создаем на накопителе архив без сжатия папки размером 9,52 ГБ, которая содержит разные типы файлов, а потом разархивируем этот архив на накопитель. То есть выделить какие-то определенные файлы (не говоря уже о дисковых секторах сложно).

Зато это просто сделать в тесте на основе приложения UltraISO, где производится распаковка ISO-образа размером 7,64 ГБ. Одного и того же. Первый прогон оказывается чуть более быстрым, чем если ограничиться одним винчестером, но именно, что «чуть». А дальше «увидев», что файл нам зачем-то нужен еще и еще, система занесла его в кэш. Да и результаты его распаковки тоже — места на это хватало. В итоге «уперлись» в процессор — как раз с такой скоростью тест проходит и на одиночном твердотельном накопителе.

В принципе, такое поведение системы не противоречит логике — с «обучением» системы мы сталкивались и при использовании других технологий кэширования (того же Smart Response или гибридных винчестеров). А вот что от них отличает Optane Memory, так это то, что и при первом выполнении теста результаты оказываются более высокими, чем на «голом» винчестере. Но это перестает казаться странным, если вспомнить, что записывать приходится не только пользовательские данные — необходимо модифицировать и MFT (Master File Table). Понятно, что она при работе по возможности кэшируется в оперативной памяти, причем используется отложенная запись, что позволяет немного «разнести» операции по времени. Но не в тех случаях, когда создаются сразу сотни, а то и тысячи файлов — заметно «оттянуть» процесс обновления MFT не выходит, что в итоге приводит к появлению второго потока записи. На операциях копирования в итоге вообще переходим к «трехпоточному» режиму: какая-то часть файлов продолжает считываться с диска в дисковый кэш, ранее прочитанные записываются и, заодно, обновляется MFT. Впрочем, не секрет, что (как в известном анекдоте) и двух достаточно чтобы уменьшить скорость выполнения даже чисто последовательных операций в полтора-два раза, т. е. где было 100 МБ/с на поток чтения или записи, будет уже 50-70 МБ/с на два (три. и далее) потока суммарно. Эффект известен давно, долгие годы воспринимался как должное, все, что индустрия могла с ним сделать — несколько ослабить. Но не слишком, так что при большой интенсивности операций накладные расходы могут превышать собственно требуемые для работы. Фактически, в этом случае работа винчестера очень похожа на сценарий записи и чтения со случайным доступом. При тестировании дисковых накопителей мы подобные ситуации моделируем, так что знаем, что даже для настольных моделей производительность в таком режиме не превышает 30 МБ/с, а при простом чтении и записи больших объемов данных может достигать и 80% линейной.

Возвращаясь к тесту, вспоминаем, что копируем мы 9,52 ГБ в виде 2401 разнообразных файлов. Соответственно, сам винчестер с обычными средствами ускорения работы со стороны ОС (а тут, как мы помним по предыдущему материалу, простое увеличение объема памяти с 4 до 8 ГБ увеличивает производительность примерно на 20%) позволяет получить итоговую скорость в районе 27,5 МБ/с: для ноутбучного «низкооборотистого» винчестера нормальный результат. Использование же Optane Memory позволяет при копировании данных «выжать» почти 100 МБ/с — фактически это предел механики в однопоточном режиме, поскольку используемый нами винчестер достигает последовательных скоростей в районе 120 МБ/с на внешних дорожках. На внутренних скорость упадет до ≈40 МБ/с, а для твердотельных накопителей такого эффекта нет, разумеется, но радость от последнего факта омрачает то, что требуется накопитель емкости, достаточной и для программ, и для данных. Просто потому, что работу с винчестером «системный» SSD не ускоряет. А Optane Memory делает более быстрым именно сам винчестер.

PC Mark 7

Заодно мы решили прогнать и дисковый тест этого пакета — просто для полноты картины. Кроме того, результаты можно сравнить и с демонстрируемыми «чистым» Optane, а также использованным нами SSD Kingston SSDNow M.2 SATA G2 емкостью 240 ГБ в тестах по стандартной методике.

Первое на что стоит обратить внимание — связка «HDD+Optane» протестирована «по-честному», т. е. рабочая область не ограничивается только лишь кэширующим накопителем. В принципе, как и должно быть — ведь часть рабочих данных нет смысла «тащить» в кэш. Отсюда и отличающийся результат в RAW-режиме. Хотя попытку ускориться в нем мы тоже обнаружили: трасса «Video editing» со второго прогона начала писать данные на Optane, что позволило ей достичь скорости в 164 МБ/с, а не первоначальных 90 МБ/с. Впрочем, и последние неплохи, конечно — такой результат демонстрируют быстрые «настольные» винчестеры, а вовсе не ноутбучные модели со скоростью вращения 5400 об/мин. Для них нормальная скорость в полтора-два раза ниже, а ускорение (даже на первом запуске) появляется из-за описанных выше причин: накопитель удается разгрузить от модификации служебных областей, изрядно «лианеризовав» процесс (что как раз очень «нравится» механике). «Чистый» SSD же способен с легкостью «уйти» за 200 МБ/с, но только лишь пока мы не выходим за пределы его емкости. А главное — в реальности выполнение этой работы зависит не только и не столько от накопителя, больше определяясь процессором и другими компонентами. В итоге в приближенном к практике режиме работы эта трасса проигрывается со скоростью не более 23-25 МБ/с. Если, конечно, речь идет о твердотельном накопителе и/или СХД с кэшированием — обычные винчестеры узким местом в какой-то степени являются, поскольку не могут «подавать данные» в нужном темпе. Даже на этой трассе, вообще говоря к механике достаточно благосклонной. А есть и другие — где плюсы твердотельных накопителей видны лучше. Кэширование при помощи Optane Memory позволяет достичь сходных результатов — обычный же винчестер без ускорения не справляется. Smart Response как мы помним увеличивал общую производительность в PC Mark 7 примерно вдвое (кстати, «Video editing» эта технология вообще не ускоряла — поскольку здесь больше записи, чем чтения). Optane Memory может добиться большего — фактически ускоренный посредством данной технологии винчестер перестает быть «узким местом» в системе точно также, как и SSD. Что мы видели и в тестах приложений — эти результаты неплохо коррелируют друг с другом. Размер эффекта, конечно, разный, но это объяснимо — чем более сложная и менее интерактивная работа выполняется на компьютере, тем менее влияет на время ее выполнения скорость дисковых операций.

Итого

В принципе, главный вопрос, ответ на который нам хотелось найти для начала — работает ли вообще данная технология на практике. Ответ — да, работает, причем так, как и было обещано. Так что в дальнейшем мы планируем расширить и углубить изучение разных вопросов ее применения, причем в разных тестовых сценариях и на разных аппаратных конфигурациях.

Второй важный момент — альтернативой твердотельным накопителям использование Optane Memory не является. Intel называет ее «технологией ускорения компьютера» — и это правда. Но часть правды — это технология «ускорения работы массового компьютера», в котором, напомним, обычно стоит одиночный винчестер. Вот именно работу с ним и получается «подстегнуть», причем даже традиционные дисковые операции. Фактически в этом режиме работы модуль Optane Memory, кусочек чипсета и винчестер «собираются» в единый гибридный накопитель — так он и виден для системы. По аналогии с предыдущими версиями технологий кэширования, можно сделать и отдельный такой винчестер — но об этом уже должны заботиться производители последних. Причем узким местом тут уже может оказаться и SATA-интерфейс — вот SATA-Express подошел бы (как раз обеспечивая и пару линий PCIe), но он на практике и «помер», не дождавшись момента. Поэтому нынешний «раздельный» подход удобен и гибок. Тем более, он применим не только для системного винчестера, но и дополнительного — даже если в качестве системного использовать SSD. Т. е. на деле компания замахивается даже не на 80% компьютеров, а на 90% — вне потенциальной аудитории остаются лишь те 10% систем, где механики уже нет вообще. Вот для них данная технология просто не нужна (хотя. возможно, медленный SSD и можно ускорить в каких-то сценариях: поискать таковые будет тоже интересно), но их мало. А винчестеров — много.

Кроме того, изменившаяся логика работы (не копирование части информации для быстрого чтения, а ее перенос для быстрого доступа и на чтение, и на запись) прямо провоцируют к увеличению емкости Optane Memory. В планах компании модули на 64 ГБ уже есть, но и это не предел. Т. е. по сути это еще один путь внедрения твердотельных накопителей в массовые компьютеры — но немного более простой и «прозрачный» для пользователя. При традиционном подходе последнему нужно выбрать SSD нужной емкости, а потом самому следить — что и куда писать. Многим (энтузиастам в первую очередь) полный контроль за работой компьютера нравится, но большинству пользователей — нет. Соответственно, этому большинству и предложен альтернативный вариант: в любой момент времени можно докупить кэширующий модуль и ускорить работу компьютера. Пусть даже для начала это будут 16 ГБ — в дальнейшем можно поменять его на более емкий. А как данные будут распределяться по накопителям — пусть система решает. Как говорили умные колхозники: пусть трактор работает — он железный. В конечной же точке пути кэширующих технологий и «ручного управления» сойдутся: гибридная СХД с «горячими» данными на самых быстрых накопителях и «холодными» на самых дешевых.

Источник