0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Обзор накопителя Intel Optane SSD 900P: сверхсила скорочтения

Содержание

НАКОПИТЕЛИ

Intel Optane SSD 900P: обзор и тест накопителя на основе 3D XPoint

Обзор и тест Intel Optane SSD 900P | Продукты для сравнения

Этот раздел называется «продукты для сравнения», но сейчас не существует ни одной энергонезависимой памяти, более быстрой, чем NAND, которая может поспорить c Optane по производительности. Конкурирующие технологии есть, но они ещё не доросли до плотности или количеству бит 3D XPoint. Вот почему они пока не существуют в виде серийных потребительских продуктов.

Чтобы покрыть заданный ценовой диапазон, мы собрали самые быстрые протестированные нами ранее NVMe SSD. В их число вошли потребительские накопители Intel 600p и SSD 750. В состав конкурсантов мы также включили Corsair Neutron NX500 в качестве недавно протестированного NVMe SSD высокой ёмкости. К этой компании также присоединились OCZ RD400, Plextor M8Se и Samsung 960 EVO. Samsung 960 Pro 2TB — самый быстрый NAND-накопитель в нашем сегодняшнем тесте.

В этот обзор мы также включили результаты Intel Optane Memory, которые позволяют дать сравнение производительности твёрдотельных накопителей с технологией кэширования HDD на базе Optane. Кэширующий привод Optane Memory работал в паре с жёстким диском Seagate BarraCuda Pro 10TB.

Обзор и тест Intel Optane SSD 900P | Тестирование производительности

Обзор и тест Intel Optane SSD 900P | Четырёхстороннее тестирование производительности

Дополнительную информацию по тестированию накопителей можно найти в статье «Как мы тестируем HDD и SSD» . Там же — см. раздел «Тестирование по четырём направлениям».

Последовательное чтение

Intel’s Optane SDD 900P не будет выходить победителем из каждого синтетического бенчмарка из-за его уникальной запрограммированности на нагрузки с низкой глубиной очереди.

В технологии NAND выработались очень хорошие алгоритмы кэширования в SLC-памяти: они сочетают экономичность TLC с высокой производительностью SLC при внезапных пиках нагрузки, но любой кэш имеет ограниченную ёмкость. В технологии Optane не используется кэширование ни в каком виде, поэтому она обеспечивает стабильный уровень производительности вне зависимости от заполненности накопителя, от его «замусоренности» и от того, какие размеры блоков брались до этого.

Аппаратное и программное обеспечение вашего ПК, в том числе и операционная система, также влияют на производительность накопителей. На наших тестовых машинах мы отключили многие энергосберегающие функции, чтобы добиться максимально возможной производительности. Однако у некоторых материнских платах в BIOS закрыт доступ к подобным настройкам. Вы когда-нибудь задумывались о том, почему одна системная плата стоит втрое дороже другой, хотя они построены на одном и том же чипсете? BIOS у более дорогой платы предоставляет доступ к большему числу тонких настроек.

Мы завели этот разговор из-за производительности 900P на глубине очереди QD1, которую вы видите на графиках. Разница между производительностью на QD1 и QD2 составила 800 Мбайт/с, и причина кроется не только в самом накопителе. В реальности он обеспечивает чрезвычайно стабильную производительность, а ограничивает её прочее системное «железо». Мы бы могли специально настроить систему для сокращения этого разрыва, но у нас не было времени на повторное тестирование всех продуктов, участвующих в сравнении.

Samsung 960 Pro, 960 EVO и Corsair NX500 обеспечивают большую пиковую производительность при последовательном чтении, чем Optane 900P, но это происходит только на высокой глубине очереди. Такое поведение отражает настройку Optanу на нагрузку с низкой глубиной очереди, которая имеет большее значение для пользователя.

Последовательная запись

Даже с учётом провала на QD1, Optane SSD 900P доминирует над всеми конкурентами. Превосходная масштабируемость производительности на низкой глубине очереди играет важную роль, поскольку в современных приложениях глубина очереди почти никогда не превышает значения QD8. При использовании флеш-памяти, а теперь и более быстрой 3D XPoint, время отклика настолько мало, что невозможно накопить достаточное количество запросов для увеличения глубины очереди, даже в условиях тяжёлой многозадачности.

Задержки — враг всех накопителей, и их снижение позволяет системе гораздо быстрее переходить к следующей задаче. На измерениях пропускной способности не всегда видны эти переходы, но вы их можете почувствовать при работе.

Произвольное чтение

Долгие годы мы говорились о важности производительности в произвольном чтении и как вы можете оценить эту часть нашего четырёхстороннего теста с точки зрения вашего опыта как пользователя.

Мы уже почти убрали результаты Optane Memory из этих графиков, поскольку они затемняют разницу между Optane SSD 900P и SSD на базе NAND. В Intel ограничили использование новой технологии исключительно новыми платформами, но в таких компаниях нередко менеджеры и бухгалтеры берут верх над инженерами и энтузиастами. Optane Memory потрясает своим преимуществом над флеш-памятью в произвольном чтении, и все, кто говорят иначе, просто не пользовались этой технологией.

Intel Optane 900P закрепляет преимущества Optane Memory, но 900P — это просто сверхзаряженная версия. Мы никогда не видели, чтобы система была настолько быстрой и отзывчивой, как наша рабочая станция с 900P в качестве системного накопителя, и эти ощущения во многом базируются на взрывной производительности произвольного чтения на низкой глубине очереди. На QD1 900P почти в четыре раза быстрее, чем Samsung 960 EVO 1TB.

Обычно мы тестируем систему с одним пользователем, чтобы оценить её производительность в реальном мире, но это значит, что нередко мы не достигаем рекордных маркетинговых показателей. Сейчас мы решили провести тест с восемью пользователями, каждый на QD8, чтобы увидеть, сможем ли мы добиться заявленных Intel 550000 IOPS при произвольном чтении. Как видно на последнем скриншоте, мы даже обошли спецификации и достигли 587475 IOPS.

Произвольная запись

Мы не любим преуменьшать значение каждой из четырёх сторон производительность (произвольное чтение/запись, последовательное чтение/запись). Когда-то результаты произвольный записи имели больший вес в нашей оценке накопителя, но за последние 10 лет SSD настолько ушли вперёд, что большинство моделей обладает достаточной производительностью, чтобы обеспечить исключительные впечатления у пользователя.

Ранее в этом обзоре мы упомянули, что, возможно, в Intel понизили производительность произвольной записи в 900P для того, чтобы администраторам ЦОД не захотелось скупить более дешёвые десктопные приводы вместо корпоративных DC P4800X. После общения с представителями Intel, мы узнали, что в 900P внесены некоторые изменения, но ни одно из них не преследовало цели намеренно снизить производительность. Не имея под рукой DC P4800X, чтобы протестировать его в тех же условиях, мы не можем сказать, повёл бы он себя лучше в нашем тесте на произвольную запись с одним пользователем.

Нас удивило, что в этом тесте 900P 280GB немного уступил SSD 750 1.2TB и выдавал показатели на одном уровне с OCZ RD400 и двумя NVMe от Samsung. Мы повысили сложность теста до восьми пользователей и добились показателя в 553662 IOPS при произвольной записи, что также выше заявленных данных.

Смешанные нагрузки — 80% последовательного чтения

Дополнительную информацию по тестированию накопителей со смешанной нагрузкой можно найти в статье «Как мы тестируем HDD и SSD» . Там же — см. раздел «Устойчивое состояние».

Результаты замеров производительности в четырёхстороннем тестировании отлично подходят для рекламных материалов, однако смешанная нагрузка лучше представляет производительность накопителей в реальных условиях. И здесь Optane 900P напоминает сказочное создание: его производительность настолько хороша, что вам её увидеть, чтобы в неё поверить. 900P 280GB более чем вдвое быстрее лучшего потребительского NVMe SSD на базе NAND. При заполнении привода данными разница становится ещё больше. Позже мы обратим на это внимание.

Смешанные нагрузки — 80% произвольного чтения

Отрыв растёт в режиме произвольного чтения. И снова, результаты Optane Memory смазывают преимущества 900P перед NVMe SSD на базе NAND, вызывая оптическую иллюзию расположения между SSD на основе NAND и Optane 900P.

Подобные скачки производительности встречаются нечасто. Обычно технологии развиваются медленно, но Intel Optane SSD 900P идёт семимильными шагами.

Устойчивое состояние

Разница между Optane 900P и всем, что было до него, просто невероятная.

На двух противоположных концах графика мы видим, что производительность обычно изменяется от 100% нагрузки чтением и 100% нагрузки записью (что показано как 0% чтения). Смешанная нагрузка находится посередине. Эта смесь и есть критичной областью для тестирования корпоративных SSD, однако многие обозреватели потребительских SSD также делают такие замеры, поскольку они имеют прямое отношение к производительности в приложениях.

На наших графиках также приводится производительность в устойчивом состоянии, которой нередко не придают особого значения. В большинстве наших тестов производительности не хватает именно этих данных в устойчивом состоянии. Чтобы вы почувствовали эту разновидность низкой производительности, ваш SSD должен быть почти полностью заполнен данными. Производительность SSD на базе NAND падает по мере заполнения накопителя. 3D XPoint не подвержена этой проблеме, по крайней мере, не в таких масштабах.

Запись данных блоками по 4 Кбайта смертельна для NAND, поскольку при этом обваливается производительность. Это типичный «худший сценарий» использования для традиционных SSD. Intel Optane SSD 900P доказал свою невосприимчивость к 4-килобайтной чуме, отнимающей производительность у NAND. Optane SSD 900P обеспечивает стабильную производительность с редкими колебаниями даже после такой жестокой нагрузки.

Обзор накопителя Intel Optane SSD 900P объемом 280 Гбайт (SSDPED1D280GAX1)

На рынке можно встретить огромное разнообразие твердотельных накопителей в различных форм-факторах, удовлетворяющие теили иные потребности пользователя. Однако производителей, занимающихся внедрением новых технологий и созданием поистине революционных решений значительно меньше. И один из них — компания Intel.

Перед нами один из лидеров в разработке современных SSD и первооткрыватель в мире накопителей. Инженеры раз за разом предлагают решения, отличающиеся от привычных моделейструктурой и организацией дисковой подсистемы, типом памяти, чтобы перешагнуть потенциал существующих накопителей и двигаться дальше.

Первоначальным творением компании Intel стали твердотельные накопители на базе технологии Intel Optane Memory с интерфейса M.2. Поначалу это были небольшие по объему решения на 16 и 32 Гбайт, предназначенные для кэширования информации и выступающие помощником дисковой подсистеме, ускоряя загрузку обычных дисков. Основной особенностью новинки был принципиально новый тип памяти 3D Xpoint, о структуре которой можно написать докторскую диссертацию. Но для конечного потребителя оставался вопрос в объеме, который был неизмеримо мал для повседневных операций и требовались новые решения.

Для раскрытия потенциала памяти 3D Xpoint и более массового внедрения, компания Intel анонсировала линейку Intel Optane SSD 900P емкостью 280 и 480 Гбайт, которые сильнее заинтересовали общественность На текущий момент существует две разновидности накопителей форм-фактором платой PCIe x4 и U.2, но последний так и не получил широкого распространения из-за отсутствия оснащения материнскими платами необходимым интерфейсом, поэтому пользователи сконцентрировали внимание именно на первом продукте.

Технические характеристики

  • Производитель: Intel
  • Серия:Optane SSD 900p
  • Модель: SSDPED1D280GAX1
  • Емкость: 280 ГБ
  • Флэш-память NAND: Intel 20-нм 128-Гбит 3D XPoint
  • Контроллер: Intel EAU01D76 SLL3D
  • Скорость чтения: 2253 МБ/с (ATTO)
  • Скорость записи: 2657 МБ/с (ATTO)
  • Форм-фактор накопителя: HHHL PCIe x4-карта
  • Интерфейс: PCI Express 3.0 x4 – NVMe 1.1
  • Рабочая температура: от 0°C до 70°C
  • Габариты: 168 x 69 x 17,2 мм

Упаковка и комплектация

Intel Optane SSD 900P поставляется в непривычной для твердотельного накопителя упаковке с матовым покрытием и большими размерами. Ключевой выделяющейся особенностью является вставка с игройStar Citizen, предоставляющий ключ дляальфа-версии.

С обратной стороны можно познакомиться сизображениемIntel Optane SSD 900P и перечнем аксессуаров, поставляющихся с накопителем.

На текущий момент компания Intel анонсировала два продукта для потребительского использования объемами 280 Гбайт и 480 Гбайт на базе технологии 3D Xpoint.

Внутренняя упаковка соответствует премиальному сегменту: Intel Optane SSD 900P помещен в форму из мягкого материала и бережно защищен вставкой из плотного картона.

Комплектация включает расширенное руководство пользователя и код для игры Star Citizen, ставшей легендой современного долгостроя. Как по нам выбор продукта для накопителя достаточно специфичен, однако возможно в нем скрыто намерение производителя продемонстрировать возможности Intel Optane SSD 900P по кэшированию, обращению к дисковойподсистеме и хранения «тяжелого» проекта, где память 3D Xpoint показывает впечатляющие результаты. Помимо можно обнаружитьнизкопрофильнуюзаглушку для задней панели.

Внешний вид и разбор

В настоящий момент Intel Optane SSD 900P выпускается в двух форм-факторах – это более распространеннаяHHHL-картаи 2.5-дюймовый накопитель U.2. Не каждая материнская плата может похвастатьсяподдержкойпоследнего стандарта, поэтому выбор в пользуPCIe-платыпроизводителем был очевиден.

В своем дизайне модель Intel Optane SSD 900P повторяет серверное решение – это низкопрофильная карта в черном исполнении и монолитным радиатором, накрывающий печатную плату. Завершает внешний облик новинки металлическийбэкплейт. Здесь же располагается информационная наклейка с серийным номером, артикулом,вольт-ампернымихарактеристиками и указанием объема накопителя.

Несмотря на исполнение, Intel Optane SSD 900P получился очень компактным и занимает один слот расширения. Помимо высоты, новинка получилась низкопрофильной, позволяя заменять заднюю панель с перфорацией на меньшуюверсию.

Под металлической пластиной открывается первая часть микросхем памяти 3D Xpoint, доступ к которым осложняют винты креплениясо шлицемTorx.

Читать еще:  XPlode Professional Pack 4.0

Второй помехой к изучению новинки является достаточно клейкий термоинтерфейс,соединяющимчипы и основной радиатор: необходимо проявить терпение и аккуратность по отделению элементов.

Декоративная вставка с наименованием Intel Optane SSD 900P фиксируется на радиаторе, обнажая оребрение кулера.

Система охлаждения модели – вынужденная мера в связи с высоким нагревом и потреблением. Поофициальнымданным накопитель может выделять до 19 Вт тепла, что для представителя SSD высокий параметр и это одна из причин, по которой мы пока не увидим в свет более компактного представителя форм-фактора M.2.

Intel Optane SSD 900P построен на оригинальной печатной плате черного цвета длиной 168 мм. Сердцем модели выступает фирменный 7-канальный контроллер Intel EAU01D76 SLL3D,которыйокружают микросхемы памяти 3D Xpoint.
Объем накопителя набран 21 чипом 3D Xpoint Memory емкостью по 16 Гбайт каждая. Общий итог массива – 336 Гбайт, из которых 280 Гбайт отданы под задачи пользователя и 56 Гбайт зарезервированы системой для подмены выходящих из строя ячеек памяти и хранения контрольных сумм.

Важными отличиями Intel Optane SSD 900P от привычных накопителей являются отсутствиеDRAM-буфера, что обусловлено типом памяти 3D Xpoint и снижает временные задержки, ему не требуется операция «сборки мусора» и команда TRIM, доступ к ячейкам происходит вмногоканальномрежиме и износостойкость благодаря вышеописанным преимуществам крайне высока.

Конфигурация тестового стенда

  • Процессор: Intel Core i7-6800K (3600 МГц);
  • Материнская плата: MSI X99A WORKSTATION;
  • Кулер: Corsair H110i;
  • Видеокарта: GeForce GTX 1060;
  • Термоинтерфейс: Arctic Cooling MX-2;
  • Память: 4 x 4 ГБDDR4 2800, Kingston HyperX Savage Black;
  • Блок питания: Corsair RM850x;
  • Корпус: Phanteks Evolv ATX;
  • Монитор: ASUS MG279Q;
  • Операционная система: Windows 10 64-bit.

Операционная система установлена на твердотельный накопительPlextor M6 Pro 256 ГБ.

Программное обеспечение

У накопителей компании Intel существует отдельное программное обеспечение под названием SSD Toolbox, которая с последним релизом стала совместима с моделями Intel Optane SSD 900P. Для нее характерны многие схожие функции, что и для обычных дисков, однако, часть опций заблокирована, например, вкладка с командой TRIM.

Главное окно программы Intel SSD Toolbox приводит базовые сведения о накопителе, его текущее состояние и уровень «здоровья».

Помимо получения данных SMART накопителя, утилита позволяет обновить микропрограммное обеспечение Intel Optane SSD 900P.

Одной из полезных функций является возможность проверкиактуальныхнастроек,отвечащихза взаимодействие с дисковой подсистемой, активированныеоперационнойсистемой.

Тестирование

Для начала посмотрим информацию, которую нам предоставит всеми известная диагностическая программаCrystalDiskInfo.Все тесты проводились со стороннего носителя с установленной операционной системой.

В режиме бездействия температура Intel Optane SSD 900p 280 Гбнаходилась на отметке 42-43°С, а установлен он был во второй слот PCI Express x16 3.0 материнской платы MSI X99A Workstation.

Приводим результаты популярных тестовых программ: AS SSD Benchmark, ATTO Disk Benchmark, CrystalDiskMark, Anvil’s Storage Utilities и HD Tune Pro.

AS SSD Benchmark — программа-бенчмаркдля тестирования скорости чтения/записи жестких дисков и SSD накопителей. AS SSD Benchmark стала фактически стандартом, благодаря своим синтетическим тестам на скорость чтения и записи, системы скоринга и трех отдельных тестов копирования данных в реальном окружении.

Тест AS SSD Compression Benchmarkзаписывает случайные тестовые блоки данных, используя различные уровни сжатия.

ATTO Disk Benchmark — старая, но проверенная временем программадля тестирования скорости чтения/записи жестких дисков и твердотельных накопителей (SSD), которая позволяет выставить размер блока и количество файлов в блоке.

CrystalDiskMark — это еще одна очень популярная утилита для тестирования производительности, как жестких дисков, так и твердотельных накопителей. Особенность программы заключается в том, что помимо количества прогонов вы можете выставить объем данных, с которыми она будет работать;в данном случае -50, 100, 500, 1000, 2000, 4000, 8000, 16000 и 32000МБ.

Anvil’s StorageUtilities — один из новых бенчмарков. Тест позволяет отследить и проверить отклик накопителя,а также просмотреть системную информацию. Утилита обладает немаленьким наборомвстроенных параметров, которые позволяют провести тестирование в большом диапазоне.

HD Tune Pro — утилита для тестирования накопителей с обширным набором бенчмарков и рядом дополнительных возможностей.

*при проведении тестов с накопителем Intel Optane SSD 900p программа HD Tune Pro работала некорректно.

В процессе тестирования, согласно мониторингу, температура подняласьнезначительно с 42°С до 53°С.

Заключение

Перед нами и правда революционное решение от компании Intel, влияющая на вектор развития твердотельных накопителей, где модель Intel Optane SSD 900p явно тому доказательство. Благодаря совершенно новому подходу и типу памяти 3D Xpoint новинка демонстрирует прекрасные показатели при операциях случайного чтения с небольшой очередью запросов и очень низкие задержки, доводя прирост производительности в сравнении с привычными SSD до пятикратного преимущества. Благодаря этому, в повседневном использовании загрузка операционной системы на Intel Optane SSD 900p и обработка текстур высокого разрешения в «тяжелых» играх происходит значительно быстрее, что оставляет иное впечатление от взаимодействия с компьютером.

Но «революция» линейке Intel Optane SSD 900p далась очень высокой стоимостью, которая составляетоколо 390 долларов США за младшую модель объемом 280 Гбайт и600 долларов за версию с 480 Гбайт. Натекущий момент накладывает ограничение и большое потребление, которая в ближайшем времени не позволит увидеть накопители меньшего размера для настольных систем.

Производитель постарался перекрыть минусы множественными плюсами, к которым относятся пятилетняя гарантия, высокий ресурс памяти 3D Xpoint, отличная производительность, хорошая отзывчивость и отсутствие нагрузки со стороны сборки мусора и выполнения операции TRIM.

  • Высокие скоростные характеристики и низкие задержки;
  • Эффективная система охлаждения;
  • Дизайн и внешний вид;
  • Интерфейс PCI Express 3.0 x4 – NVMe 1.1;
  • Пятилетняя гарантия.

Особенности :

  • Память 3D Xpoint.

Обзор накопителя Intel Optane SSD 900P: самый лучший SSD

Введение

Твердотельные накопители компании Intel, построенные на технологии Optane и принципиально новой памяти 3D XPoint, на самом деле доступны на рынке уже почти год. Однако в прошлом году пользователи настольных компьютеров могли купить только крайне небольшие по объёму накопители Optane Memory, которые назвать полноценными носителями информации достаточно тяжело. Такие SSD ёмкостью 16 и 32 Гбайт предназначались исключительно для кеширования и повышения отзывчивости обычной дисковой подсистемы, составленной из других HDD или SSD. И они действительно неплохо решали поставленную перед ними задачу: по крайней мере, оживить систему с обычным механическим жёстким диском у них вполне получалось.

Вместе с этим, накопителям Optane Memory удалось раздразнить энтузиастов: скоростные характеристики таких решений действительно выглядели очень многообещающе, и многие пользователи захотели получить какие-то решения, построенные на той же технологии, но с большим объёмом, чтобы их можно было бы использовать в десктопах в роли обычных первичных системных носителей информации. К счастью, теперь у Intel есть ответ на все такие запросы. Представленный в конце прошлого года Optane SSD 900P – это и есть твердотельный накопитель на базе памяти 3D XPoint, который можно использовать как обычный, но очень-очень быстрый SSD.
Для тестирования нам удалось получить от Intel младшую версию Optane SSD 900P с ёмкостью 280 Гбайт. На её примере мы посмотрим, действительно ли микропроцессорному гиганту удалось вывести производительность накопителей на новый уровень, а также попробуем понять, могут ли быть востребованы такие скоростные показатели сегодня.

Intel Optane SSD 900P в подробностях

Начнём знакомство, по традиции, с официальных характеристик.

Крепёжная планка, которой плата Intel Optane SSD 900P должна фиксироваться в корпусе, имеет перфорацию, но никакого активного охлаждения в рассматриваемом накопителе не предусмотрено. Считается, что обычной корпусной вентиляции для охлаждения будет достаточно, хотя Optane SSD 900P и имеет достаточно высокое по меркам SSD максимальное тепловыделение на уровне 14 Вт. Впрочем, в процессе тестирования накопитель не проявлял никакой склонности к перегреву. Максимальная температура, которая фиксировалась в процессе испытаний, составляла 47 градусов, при том, что все тесты проходили на открытом стенде без какого-либо дополнительного обдува.
В основе Optane SSD 900P используется собственный проприетарный контроллер, который был изначально разработан инженерами Intel для серверного накопителя на базе 3D XPoint, DC P4800X. Очевидно, что собственный контроллер для накопителей на базе такой памяти необходим, так как она использует иные физические принципы и совершенно другую относительно NAND логическую структуру. Создавать же отдельный процессор для потребительского Optane SSD 900P в компании Intel посчитали нецелесообразным, что тоже вполне логично, так как речь идёт не о массовом продукте, а о премиальном нишевом решении для энтузиастов. Данный контроллер общается с массивом памяти по семи каналам и кардинально отличается от простого двухканального контроллера, который Intel ставит в Optane Memory. Помимо числа каналов разница, в частности, есть ещё и во внешнем интерфейсе. Контроллер Optane SSD 900P поддерживает четыре линии PCI Express 3.0, а Optane Memory подключается в систему по двум линиям PCI Express 3.0. Соответственно, потенциал, который заложен в «полноценный» Optane SSD 900P, гораздо выше.

Отдельно стоит отметить, что 2,5-дюймовые версии Optane SSD 900P по своим потребительским характеристикам не отличаются от PCI Express-вариантов. В них используется иная печатная плата, они подключаются к системе другим способом – через интерфейс U.2, но производительность модификаций в разном внешнем обличье совершенно идентична.

3D XPoint и Optane: секреты привлекательности

Таким образом, Optane SSD 900P не требует такого же объёма резервного пространства, как в классических SSD. Обычно увеличение объёма резервного пространства, которое используется для балансировки нагрузки и сборки мусора, позволяет увеличить производительность накопителя. Но поскольку 3D XPoint не требует никакой предварительной подготовки памяти перед записью, алгоритмы дефрагментации или сборки мусора в Optane SSD 900P попросту не требуются. Соответственно, резервное пространство в новом интеловском накопителе – это лишь некий объём запасных ячеек, которые в обычной работе используются только для хранения контрольных сумм и ни для чего больше. Во внутренних процедурах, направленных на предварительную подготовку памяти под предстоящие операции, они не участвуют.
Другое принципиальное отличие в функционировании Optane SSD 900P касается того, как этот накопитель работает с данными. Поскольку что массив 3D XPoint не страдает от фрагментации, все запросы на чтение и запись могут быть обработаны практически полностью аппаратно, без добавления дополнительного программного уровня трансляции адресов. Кроме того, учитывая использование страниц малого объёма, даже операции с 4-килобайтными блоками могут быть выполнены в многоканальном режиме, в то время как в классические SSD вынуждены работать с мелкоблочными операциями посредством одного канала. Всё это естественным образом выливается в рост производительности и уменьшение латентности.
Именно поэтому накопители семейства Optane оказываются весьма привлекательны с точки зрения параметра «качество обслуживания». Они могут обеспечить постоянное и предсказуемое время реакции на входящие запросы, причём это время намного ниже, чем у SSD, основанных на флеш-памяти.

Современные NAND-накопители развивают максимальную скорость при глубоких очередях операций, когда на SSD приходит сразу большое количество запросов одновременно, которые контроллер накопителя может обработать параллельно. Это значит, что максимальные скорости традиционные SSD показывают лишь при линейных операциях или в специфических задачах серверного характера. Накопители же, построенные на базе 3D XPoint, отменяют это условие. Именно благодаря этому дорогостоящий Optane SSD 900P и может быть привлекателен для целого ряда десктопных и серверных задач, даже несмотря на свою высокую цену.
В конечном итоге всё это делает Intel Optane SSD 900P совершенно особым продуктом, который не похож ни на один другой NVMe-накопитель, имеющийся на рынке. Пропускная способность новинки при последовательных операциях находится на относительно привычном уровне. Но при смешанной или произвольной нагрузке, особенно на коротких очередях запросов или без них, Optane SSD 900P может обеспечить совершенно иной опыт. Это значит, что с ролью системного накопителя, с которого предполагается выполнять загрузку операционной системы и ресурсоёмких приложений, Optane SSD 900P должен справляться просто блестяще. Кроме того, такой SSD может быть весьма полезен и в том случае, когда решаемые на компьютере задачи ворочают серьёзными объёмами памяти, и без интенсивной работы с объёмным файлом подкачки попросту не обойтись.
Ну и конечно, говоря о характеристиках Optane SSD 900P, нельзя ещё раз не подчеркнуть его высочайшую выносливость. Ресурс этого накопителя определён из расчёта, что в течение пятилетнего гарантийного срока его можно десятикратно полностью перезаписывать хоть каждый день. Такие характеристики делают Optane SSD 900P если не вечным, то по крайней мере уж более надёжным хранилищем «горячих» данных по сравнению с любыми имеющимися на рынке SSD или HDD.

Методика тестирования

Тестирование проводится в операционной системе Microsoft Windows 10 Enterprise x64 Build 16299.15, корректно распознающей и обслуживающей современные твердотельные накопители. Это значит, что в процессе прохождения тестов, как и при обычном повседневном использовании SSD, команда TRIM поддерживается и активно задействуется. Измерение производительности выполняется с накопителями, находящимися в «использованном» состоянии, которое достигается их предварительным заполнением данными. Перед каждым тестом накопители очищаются и обслуживаются с помощью команды TRIM. Между отдельными тестами выдерживается 15-минутная пауза, отведённая для корректной отработки технологии сборки мусора. Во всех тестах используются рандомизированные несжимаемые данные.
Размер раздела, в пределах которого тестируется скорость операций, имеет размер 32 Гбайт, а продолжительность каждого теста составляет сорок секунд. Такие параметры, в частности, позволят получать более релевантные результаты для тех SSD, которые используют различные технологии SLC-кеширования.
Используемые приложения и тесты:
• Iometer 1.1.0
Измерение скорости последовательного чтения и записи данных блоками по 128 Кбайт (наиболее типичный размер блока при последовательных операциях в десктопных задачах). Тестирование проводится при различной глубине очереди запросов, что позволяет оценивать как реалистичные, так и пиковые параметры быстродействия.
[*] Измерение скорости случайного чтения и записи блоками размером 4 Кбайт (такой размер блока используется в подавляющем большинстве реальных операций). Тест проводится дважды — без очереди запросов и с очередью запросов глубиной 4 команды (типичной для десктопных приложений, активно работающих с разветвлённой файловой системой). Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей.
Установление зависимости скоростей случайного чтения и записи при работе накопителя с 4-килобайтными блоками от глубины очереди запросов (в пределах от одной до 32 команд). Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей.
Установление зависимости скоростей случайного чтения и записи при работе накопителя с блоками разного размера. Используются блоки объёмом от 512 байт до 256 Кбайт. Глубина очереди запросов в течение теста составляет 4 команды. Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей.
Измерение производительности при смешанной многопоточной нагрузке и установление её зависимости от соотношения между операциями чтения и записи. Тест проводится дважды: для последовательных операция чтения и записи блоками объёмом 128 Кбайт, выполняемых в два независимых потока и для случайных операций с блоками объёмом 4 Кбайт, которые выполняются в четыре независимых потока. В обоих случаях соотношение между операциями чтения и записи варьируется с шагом 20 процентов.
Исследование падения производительности SSD при обработке непрерывного потока операций случайной записи. Используются блоки размером 4 Кбайт и глубина очереди 32 команды. Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей. Продолжительность теста составляет два часа, измерения моментальной скорости проводятся ежесекундно. По окончании теста дополнительно проверяется способность накопителя восстанавливать свою производительность до первоначальных величин за счёт работы технологии сборки мусора и после отработки команды TRIM.

Читать еще:  С запуском социального Интернета возникли сложности

• CrystalDiskMark 5.5.0
Синтетический тест, выдающий типовые показатели производительности твердотельных накопителей, измеренные на 1-гигабайтной области диска «поверх» файловой системы. Из всего набора параметров, которые можно оценить с помощью этой утилиты, мы обращаем внимание на скорость последовательного чтения и записи, а также на производительность произвольных чтения и записи 4-килобайтными блоками без очереди запросов и с очередью глубиной 32 команды.

• PCMark 8 Storage Benchmark 2.0
Тест, основанный на эмулировании реальной дисковой нагрузки, которая характерна для различных популярных приложений. На тестируемом накопителе создаётся единственный раздел в файловой системе NTFS на весь доступный объём, и в PCMark 8 проводится тест Secondary Storage 2.0. В качестве результатов теста учитывается как итоговая производительность, так и скорость выполнения отдельных тестовых трасс, сформированных различными приложениями.

Тестовый стенд и участники тестирования

В качестве тестовой платформы используется компьютер с материнской платой ASUS Maximus VIII Ranger, процессором Core i5-6600K со встроенным графическим ядром Intel HD Graphics 530 и 8 Гбайт DDR4-2133 SDRAM.
В силу того, что Intel Optane SSD 900P – это продукт совершенно иного уровня, сравнивать его имеет смысл лишь с самыми производительными на сегодняшний день NVMe SSD. Поэтому в тестировании будет лишь два основных участника. Главному герою будет пытаться противостоять самый производительный накопитель на базе MLC 3D V-NAND, Samsung 960 PRO. Но кроме того, в мы добавили в тесты и Samsung 960 EVO, который призван проиллюстрировать некий типовой уровень производительности, выдаваемой среднестатистическими NVMe SSD.
В итоге, получился следующий перечень соперников:

Intel Optane SSD 900P 480 Гбайт (SSDPED1D280GAX1, прошивка E2010325);
Samsung 960 EVO 500 Гбайт (MZ-V6E500, прошивка 3B7QCXE7);
Samsung 960 PRO 512 Гбайт (MZ-V6P512, прошивка 4B6QCXP7).

Используемые версии NVMe-драйверов:
Intel Client NVMe Driver 4.0.0.1007;
Samsung NVM Express Driver 2.3.0.1709.

Новая статья: Обзор накопителя Intel Optane SSD 900P: сверхсила скорочтения

Прошедший год подарил энтузиастам компьютерной техники немало ярких новинок. Но что особенно приятно, среди них оказались и такие, которые серьёзно поменяли существующий уклад и подвели к революционным изменениям на рынке ПК. В первую очередь тут стоит вспомнить про процессоры Ryzen, которые вернули компанию AMD в высшую лигу производителей CPU. Но смогла отличиться и корпорация Intel, правда, не столько с процессорами (хотя и с ними тоже), сколько с системами хранения данных семейства Optane, построенными на принципиально новой технологии 3D XPoint.

Надо сказать, что у Intel неплохо получается выступать пионером на рынке твердотельных накопителей. Пусть такое случается и не столь часто, но компания порой выпускает такие продукты, которые выглядят «гостями из будущего» и наглядно демонстрируют преимущества тех или иных принципиально новых технологий. Так, например, в 2015 году Intel первой создала и ввела в обращение высокопроизводительный потребительский флеш-накопитель с NVMe-интерфейсом. Теперь же она выводит на рынок ещё более футуристичные решения на базе памяти 3D XPoint. И пусть такие SSD пока не претендуют на массовость, зато они вполне способны обозначить новые ориентиры в мире носителей информации .

На самом деле мы уже сталкивались с твердотельными накопителями на базе технологии 3D XPoint: на нашем сайте вы можете найти обзор первого потребительского продукта, созданного на базе этой технологии, — Intel Optane Memory. Однако то был небольшой по объёму носитель информации, предназначенный лишь для кеширования обращений к дисковой подсистеме, построенной на классических принципах. Составить полное представление о том, что может дать память 3D XPoint, по такому продукту было достаточно тяжело, хотя Optane Memory действительно неплохо справлялся с поставленной перед ним задачей по ускорению доступа к обычным HDD и SSD. Теперь же в модельном ряду у Intel появился более понятный и более харизматичный продукт – накопитель Optane SSD 900P, который тоже построен на памяти 3D XPoint, но позиционируется как полноценный функциональный аналог обычного SSD с небывало высоким уровнем производительности. Знакомству с ним и будет посвящён этот материал.

Начать же стоит с того, что Intel Optane SSD 900P — всё же не совсем привычный твердотельный накопитель. Поскольку это — дорогое решение со сравнительно небольшими ёмкостями, но высоким быстродействием, производитель ставит его на ступеньку выше SSD на базе флеш-памяти (причём даже тех, которые пользуются NVMe-интерфейсом). Поэтому, согласно видению Intel, Optane SSD 900P нужен лишь для самых высокопроизводительных компьютеров, и там он, подобно кеширующим накопителям Optane Memory, должен существовать не в одиночестве, а в компании с более ёмкими SSD или HDD. При этом на Optane SSD 900P, как полагает производитель, логично возложить роль загрузочного накопителя, а также доверить ему работу с наиболее сложными дисковыми сценариями. Насколько хорошо он способен справиться с этой ролью, мы и проверим.

⇡#Технические характеристики

О том, что представляет собой память 3D XPoint, на базе которой построен накопитель Intel Optane SSD 900P, мы подробно говорили в обзоре кеширующих накопителей Optane Memory. Если вкратце, то 3D XPoint — это принципиально новая разновидность энергонезависимой памяти, использующая эффект фазового перехода вещества (предположительно, сплава GeSbTe). Впрочем, авторы технологии, компании Intel и Micron, подробностей о строении 3D XPoint стараются не раскрывать и ограничиваются лишь общими словами. Поэтому достоверно известно лишь то, что новаторская энергонезависимая память производится по 20-нм технологии, а её устройства имеют двухслойное строение и обладают объёмом по 128 Гбит. Кроме того, утверждается, что в структуре 3D XPoint вообще не используются полупроводниковые транзисторы, а для адресации ячеек применяются некие селекторы.

Но для того чтобы понимать, чем так хорош и уникален Intel Optane SSD 900P, совсем не нужно досконально разбираться, как устроена 3D XPoint. С практической стороны значение имеет её общая архитектура, поскольку эта память – с прямым доступом. Каждая её ячейка может быть прочитана или записана независимо, то есть, грубо говоря, побитно. И это существенно отличается от страничного доступа, который используется при работе с NAND, где минимальный объем данных, к которому возможно обратиться за раз, – страница, размер которой в современных условиях составляет от 4 до 16 Кбайт. К тому же физические принципы устройства 3D XPoint таковы, что она не нуждается в процедуре предварительной подготовки (очистки), которую в случае NAND необходимо выполнять с блоками памяти перед записью туда какой-либо информации. Перепрограммирование ячеек 3D XPoint допустимо прямо поверх уже хранящихся в них данных.

Именно возможность прямого обращения к ячейкам 3D XPoint позволяет создавать на её основе производительные и надёжные накопители, которые по многим параметрам способны принципиально превзойти обычные SSD, где используется флеш-память. Другими словами, главное в Intel Optane SSD 900P – это уникальная память, и все его плюсы так или иначе следуют из гораздо более удобной в обращении архитектуры 3D XPoint. Если конкретнее, то получается следующее.

Во-первых, доступ к массиву 3D XPoint можно осуществлять в многоканальном режиме даже при мелкоблочных операциях. В классических SSD на базе флеш-памяти работа с небольшими блоками данных из-за страничного доступа проводится в одноканальном режиме, поскольку дробить блоки на составляющие объёмом меньше страницы нет никакого смысла. В случае же Optane SSD 900P порции размером даже менее 4 Кбайт могут быть разбиты на ещё более мелкие составные части и обслужены с высокой степенью параллелизма. Это обуславливает фантастические показатели производительности Optane SSD 900P при случайных операциях.

Во-вторых, накопители, построенные на 3D XPoint, не нуждаются в «сборке мусора», то есть в специальных алгоритмах, направленных на предварительную подготовку вышедших из использования ячеек памяти для последующих записей. Любая ячейка 3D XPoint может быть перезаписана в любой момент, поэтому для Intel Optane SSD 900P не требуется даже команда TRIM. А значит, производительность построенного на 3D XPoint накопителя постоянна и не будет падать даже тогда, когда контроллер по какой-то причине не сможет или не успеет заранее подготовить память для предстоящих операций. Таким образом, скорость Optane SSD 900P не проседает даже при непрерывных и длительных нагрузках.

Из «во-вторых» вытекает и « в-третьих » : накопителю на базе 3D XPoint не требуется сложная таблица трансляции логических адресов в физические (обычно она выполнена в виде двоичного дерева). Адресацию в массиве 3D XPoint можно строить заметно проще, а это, в свою очередь, позволяет отказаться от дополнительного DRAM-буфера, который в классических SSD задумывался прежде всего именно для ускорения работы с таблицей трансляции адресов. В конечном же итоге упрощение алгоритмов адресации положительно влияет на латентности, которые у Optane SSD 900P ещё ниже, чем у привычных твердотельных накопителей на базе NAND-памяти.

То, что у Optane SSD 900P нет DRAM-буфера, позволяет получить и ещё одно преимущество: такой накопитель устойчив к незапланированным отключениям питания. Отсутствие в нём какой-либо энергозависимой памяти, в которой хранится критически важная информация (а таблица трансляции адресов – это именно такая информация), даёт высокую вероятность сохранности данных даже тогда, когда перебой в электроснабжении пришёлся на момент активной работы. Это – в-четвертых.

И в-пятых, построенный на 3D XPoint накопитель в силу логики своей работы гораздо меньше изнашивает ячейки памяти. В случае классической флеш-памяти каждая запись требует выполнения двух этапов – стирания и собственно программирования, причём стирание происходит путём подачи на ячейку повышенного напряжения. Такие воздействия постепенно разрушают полупроводниковую структуру устройств NAND, обуславливая их конечный и сравнительно невысокий ресурс. Для работы с 3D XPoint никаких дополнительных процедур такого рода не требуется. Поэтому ячейки этой памяти «стареют» заметно медленнее, что в конечном итоге выливается в более высокую надёжность Optane SSD 900P по сравнению с привычными SSD.

Подытоживая преимущества 3D XPoint, компания Intel говорила о том, что её новая энергонезависимая память по своим свойствам находится между DRAM и NAND, и это в целом недалеко от истины. Что же касается ожидаемых характеристик продуктов на её основе, то для них назывался тысячекратный выигрыш по сравнению с NAND в латентности и как минимум десятикратный – в выносливости. Но это – теоретические выкладки. На практике всё оказалось не столь радужно, но тем не менее с точки зрения официальных спецификаций Intel Optane SSD 900P выглядит заметно лучше даже по сравнению с флагманскими NVMe SSD.

Обзор накопителя Intel Optane SSD 900P 280 Гбайт

Компания Intel продолжает расширять линейку продуктов Optane, созданных на базе энергонезависимой памяти 3D XPoint. До появления накопителей серии 900P на рынке существовало лишь несколько доступных модификаций в виде мизерных M.2 модулей объемом 16 и 32 Гбайт (серверные P4800X в расчет не берем).

Запись на 2000 Мбайт/с не производил еще ни один SSD на 240-280 Гбайт.

Intel Optane 900P является по сути первым устройством на базе памяти 3D Xpoint, которое подходит под определение классического диска. В модельном ряду представлены варианты SSD на 280 и 480 Гбайт; этого объема вполне достаточно для системного раздела в ПК.

Чем так примечателен Intel Optane 900P на базе 3D XPoint? По большому счету это просто очень быстрый и энергоэффективный SSD для персонального компьютера или сервера (можно выбрать устройство с подключением по U.2 или PCI-E 3.0 x4).

О технологии Intel Optane и энергонезависимой памяти написано уже достаточно, конечному потребителю важно знать лишь о практических преимуществах нового решения.

Во-первых, низкое энергопотребление; в активном режиме Intel Optane 900P съедает всего 14 Вт.

Есть ли разница между PCI-E 3.0 x16 и PCI-E 3.0 x4, если говорить о приоритетном подключении Intel Optane 900P? По большому счету нет.

Во-вторых, скорость; линейные показатели чтения/записи – 2500/2000 Мбайт/с (это максимум, который не всегда достигается на практике). Ранее о таких цифрах можно было только мечтать (если мы говорим о домашнем ПК).

В-третьих, высокий ресурс; показатель MTBF (время наработки на отказ) у Intel Optane 900P — 1,6 млн часов; на каждый SSD обозреваемой линейки распространяется 5-летняя гарантия.

В итоге Intel Optane 900P — это технологический прорыв в области хранения информации, который станет мейнстримом лишь через несколько лет. В текущей ситуации пользователи просто не готовы платить большие деньги за столь шустрое устройство, потому что не понимают зачем нужна космическая производительность в персональном компьютере.

Профессионалов и создателей контента долго уговаривать не придется. Как известно, слишком высоких скоростей не бывает, а значит твердотельные накопители, которые способны передавать данные на 2000 Мбайт/с, в производительных машинах точно пригодятся.


Тестовый стенд:

Процессор – Intel Core i9-7960X
Материнская плата – ASUS Prime X299-A
Оперативная память – Kingston HyperX Fury DDR4-2666 8 Гбайт
Операционная система – Windows 10 64-бит

Особенности установки

Intel Optane 900P – современное устройство, которое появилось на рынке совсем недавно. Это значит, что и система, в которой планируется использование подобного SSD, должна соответствовать определенным требованиям сегодняшнего дня.

Intel Optane 900P — это технологический прорыв в области хранения информации, который станет мейнстримом лишь через несколько лет.

Читать еще:  Marvel’s Iron Man VR получила новую дату выхода — 3 июля

Для начала необходимо проверить — поддерживает ли ваш центральный процессор технологию Intel Optane (на официальном сайте Intel эта информация опубликована). После этого потребуется освободить один свободный слот PCI-E x16 или PCI-E x4 на материнской плате.

Мы рекомендуем использовать в паре с Intel Optane 900P операционную систему Windows 10, потому что только она способна корректно распознать шустрый SSD (еще на стадии подключения). На сайте Intel есть даташиты, посвященные запуску Intel Optane 900P на Windows 7 и 8, но учтите, что в подобной ситуации могут возникнуть трудности совместимости.

Наша система сразу после установки Intel Optane 900P в слот PCI-E x4 распознала накопитель, правда не совсем корректно. UEFI BIOS видел SSD в списке подключенных устройств, но не позволял сделать его загрузочным.

Лишняя неразбериха появилась в процессе установки Windows 10 с флешки: в перечне доступных разделов Intel Optane 900P присутствовал, но при выборе этого физического диска всплывало сообщение о невозможности сделать его загрузочным (при этом установка ОС завершалась успешно).

Выход — правильное форматирование SSD. К нам Intel Optane 900P попал не из первых рук (его уже успели погонять), и загрузчик ОС ругался на неизвестную файловую систему. Скорее всего диск из магазина сразу после первого форматирования будет размечен правильно.

Итак, для установки Windows 10 на Intel Optane 900P необходимо выполнить следующие простые операции:

  • поместить Intel Optane 900P в один из слотов PCI-E x16 (для начала именно сюда, а не в PCI-E x4) на материнской плате (да так, чтобы UEFI увидел этот SSD; пусть и не в списке загрузочных дисков, а хотя бы в перечне доступных устройств; в нашем случае он был активен во вкладке Advanced) и подключить загрузочную флешку с дистрибутивом Windows 10 к коннектору USB;
  • запустить установку Windows 10 привычным методом, то есть через UEFI (по-прежнему не обращаем внимание на тот факт, что система не видит Intel Optane 900P в списке Boot устройств);
  • форматируем Intel Optane 900P через установщик Windows 10, ждем распаковки файлов, перезагружаем ПК;
  • вуаля, в списке загрузочных устройств появляется Intel Optane 900P, который можно выбрать в качестве приоритетного накопителя.

Производительность и результаты тестирования

Известно, что интерфейс, по которому передает данные Intel Optane 900P, называется PCIe NVMe 3.0 x4. Коннектор PCI-E x4, разведенный на современных материнских платах, может работать не только на скорости x4, но и на x2. И это еще одна важная деталь, на которую стоит обратить внимание при первом подключении Intel Optane 900P (в UEFI эту информацию можно проверить еще до входа в ОС).

Мы специально сравнили производительность Intel Optane 900P в режиме x2 и x4. Выводы неутешительные, в первом случае скорость чтения/записи примерно вдвое ниже, чем во втором. Это вполне логично. Поэтому не забудьте в UEFI принудительно выбрать формат x4 для соответствующего коннектора.

В случае подключения обозреваемого SSD к разъему PCI-E x16 данная проблема не возникнет, потому что ниже х4 скорость этого интерфейса не опустится даже в автоматическом режиме. Но мы в любом случае рекомендуем выбрать в параметрах UEFI максимальные режимы работы для всех PCI-E коннекторов на материнской плате, хуже не будет.

Есть ли разница между PCI-E 3.0 x16 и PCI-E 3.0 x4, если говорить о приоритетном подключении Intel Optane 900P? По большому счету нет, скоростные итоги примерно равные в обоих случаях (все внимание на скриншоты с результатами тестов).

Многие пользователи по-прежнему не воспринимают SSD с подключением по интерфейсу M.2 или PCI-E 3.0 как полноценный диск. Очень зря.

Кстати, если Intel Optane 900P с развернутой Windows 10 уже установлен в слот PCI-E x16, он прекрасно заработает и в PCI-E x4 коннекторе, если его туда переместить, мы лично в этом убедились.

Переставляйте SSD местами сколько угодно (вдруг вам захочется задействовать второй или третий PCI-E x16 коннектор для других целей), на производительности и скорости загрузки ОС это все равно никак не скажется.

Intel Optane 900P — крайне быстрый SSD. До максимальных 2000/2500 Мбайт/с (запись/чтение) нам добраться не удалось, но показатели, близкие к заявленным, мы запечатлели.

На рынке и до Intel Optane 900P существовали твердотельные накопители, способные покорить отметку в 2000 Мбайт/с на чтении (как правило, это диски с 512 Гбайт памяти и выше), но вот запись на такой скорости не производил еще ни один SSD на 240-280 Гбайт.

Мы привыкли к тому, что объем SSD сказывается на итоговых скоростях чтения/записи. Intel Optane 900P ломает этот стереотип (хотя 480 Гбайт модель несколько быстрее варианта на 280 Гбайт, но не в разы).

Заключение

Многие пользователи по-прежнему не воспринимают SSD с подключением по интерфейсу M.2 или PCI-E 3.0 как полноценный диск, то бишь быструю альтернативу классическому винчестеру или твердотельному накопителю с коннектором SATA III.

Линейные показатели чтения/записи – 2500/2000 Мбайт/с.

Да, реальных 500-600 Мбайт/с (чтение/запись) для большинства современных нужд достаточно. Но зачем искусственно ограничивать себя в скорости, если на рынке существуют доступные решения с высочайшей производительностью?

Intel поступает грамотно; компания просто развивает технологии, двигая индустрию вперед. Интересующийся пользователь все равно отдаст предпочтение более скоростной модификации, а значит и более инновационному продукту. За ним рано или поздно пойдут все остальные.

Intel Optane 900P является дорогим инструментом будущего, который сейчас востребован исключительно профессионалами и энтузиастами, но когда-нибудь мощь, демонстрируемая этим диском, станет привычной. Рекомендуем.

Обзор накопителя Intel Optane SSD 900P: сверхсила скорочтения

Прошедший год подарил энтузиастам компьютерной техники немало ярких новинок. Но что особенно приятно, среди них оказались и такие, которые серьёзно поменяли существующий уклад и подвели к революционным изменениям на рынке ПК. В первую очередь тут стоит вспомнить про процессоры Ryzen, которые вернули компанию AMD в высшую лигу производителей CPU. Но смогла отличиться и корпорация Intel, правда, не столько с процессорами (хотя и с ними тоже), сколько с системами хранения данных семейства Optane, построенными на принципиально новой технологии 3D XPoint.

Надо сказать, что у Intel неплохо получается выступать пионером на рынке твердотельных накопителей. Пусть такое случается и не столь часто, но компания порой выпускает такие продукты, которые выглядят «гостями из будущего» и наглядно демонстрируют преимущества тех или иных принципиально новых технологий. Так, например, в 2015 году Intel первой создала и ввела в обращение высокопроизводительный потребительский флеш-накопитель с NVMe-интерфейсом. Теперь же она выводит на рынок ещё более футуристичные решения на базе памяти 3D XPoint. И пусть такие SSD пока не претендуют на массовость, зато они вполне способны обозначить новые ориентиры в мире носителей информации.

На самом деле мы уже сталкивались с твердотельными накопителями на базе технологии 3D XPoint: на нашем сайте вы можете найти обзор первого потребительского продукта, созданного на базе этой технологии, — Intel Optane Memory. Однако то был небольшой по объёму носитель информации, предназначенный лишь для кеширования обращений к дисковой подсистеме, построенной на классических принципах. Составить полное представление о том, что может дать память 3D XPoint, по такому продукту было достаточно тяжело, хотя Optane Memory действительно неплохо справлялся с поставленной перед ним задачей по ускорению доступа к обычным HDD и SSD. Теперь же в модельном ряду у Intel появился более понятный и более харизматичный продукт – накопитель Optane SSD 900P, который тоже построен на памяти 3D XPoint, но позиционируется как полноценный функциональный аналог обычного SSD с небывало высоким уровнем производительности. Знакомству с ним и будет посвящён этот материал.

Начать же стоит с того, что Intel Optane SSD 900P — всё же не совсем привычный твердотельный накопитель. Поскольку это — дорогое решение со сравнительно небольшими ёмкостями, но высоким быстродействием, производитель ставит его на ступеньку выше SSD на базе флеш-памяти (причём даже тех, которые пользуются NVMe-интерфейсом). Поэтому, согласно видению Intel, Optane SSD 900P нужен лишь для самых высокопроизводительных компьютеров, и там он, подобно кеширующим накопителям Optane Memory, должен существовать не в одиночестве, а в компании с более ёмкими SSD или HDD. При этом на Optane SSD 900P, как полагает производитель, логично возложить роль загрузочного накопителя, а также доверить ему работу с наиболее сложными дисковыми сценариями. Насколько хорошо он способен справиться с этой ролью, мы и проверим.

Технические характеристики

О том, что представляет собой память 3D XPoint, на базе которой построен накопитель Intel Optane SSD 900P, мы подробно говорили в обзоре кеширующих накопителей Optane Memory. Если вкратце, то 3D XPoint — это принципиально новая разновидность энергонезависимой памяти, использующая эффект фазового перехода вещества (предположительно, сплава GeSbTe). Впрочем, авторы технологии, компании Intel и Micron, подробностей о строении 3D XPoint стараются не раскрывать и ограничиваются лишь общими словами. Поэтому достоверно известно лишь то, что новаторская энергонезависимая память производится по 20-нм технологии, а её устройства имеют двухслойное строение и обладают объёмом по 128 Гбит. Кроме того, утверждается, что в структуре 3D XPoint вообще не используются полупроводниковые транзисторы, а для адресации ячеек применяются некие селекторы.

Но для того чтобы понимать, чем так хорош и уникален Intel Optane SSD 900P, совсем не нужно досконально разбираться, как устроена 3D XPoint. С практической стороны значение имеет её общая архитектура, поскольку эта память – с прямым доступом. Каждая её ячейка может быть прочитана или записана независимо, то есть, грубо говоря, побитно. И это существенно отличается от страничного доступа, который используется при работе с NAND, где минимальный объем данных, к которому возможно обратиться за раз, – страница, размер которой в современных условиях составляет от 4 до 16 Кбайт. К тому же физические принципы устройства 3D XPoint таковы, что она не нуждается в процедуре предварительной подготовки (очистки), которую в случае NAND необходимо выполнять с блоками памяти перед записью туда какой-либо информации. Перепрограммирование ячеек 3D XPoint допустимо прямо поверх уже хранящихся в них данных.

Именно возможность прямого обращения к ячейкам 3D XPoint позволяет создавать на её основе производительные и надёжные накопители, которые по многим параметрам способны принципиально превзойти обычные SSD, где используется флеш-память. Другими словами, главное в Intel Optane SSD 900P – это уникальная память, и все его плюсы так или иначе следуют из гораздо более удобной в обращении архитектуры 3D XPoint. Если конкретнее, то получается следующее.

Во-первых, доступ к массиву 3D XPoint можно осуществлять в многоканальном режиме даже при мелкоблочных операциях. В классических SSD на базе флеш-памяти работа с небольшими блоками данных из-за страничного доступа проводится в одноканальном режиме, поскольку дробить блоки на составляющие объёмом меньше страницы нет никакого смысла. В случае же Optane SSD 900P порции размером даже менее 4 Кбайт могут быть разбиты на ещё более мелкие составные части и обслужены с высокой степенью параллелизма. Это обуславливает фантастические показатели производительности Optane SSD 900P при случайных операциях.

Во-вторых, накопители, построенные на 3D XPoint, не нуждаются в «сборке мусора», то есть в специальных алгоритмах, направленных на предварительную подготовку вышедших из использования ячеек памяти для последующих записей. Любая ячейка 3D XPoint может быть перезаписана в любой момент, поэтому для Intel Optane SSD 900P не требуется даже команда TRIM. А значит, производительность построенного на 3D XPoint накопителя постоянна и не будет падать даже тогда, когда контроллер по какой-то причине не сможет или не успеет заранее подготовить память для предстоящих операций. Таким образом, скорость Optane SSD 900P не проседает даже при непрерывных и длительных нагрузках.

Из «во-вторых» вытекает и «в-третьих »: накопителю на базе 3D XPoint не требуется сложная таблица трансляции логических адресов в физические (обычно она выполнена в виде двоичного дерева). Адресацию в массиве 3D XPoint можно строить заметно проще, а это, в свою очередь, позволяет отказаться от дополнительного DRAM-буфера, который в классических SSD задумывался прежде всего именно для ускорения работы с таблицей трансляции адресов. В конечном же итоге упрощение алгоритмов адресации положительно влияет на латентности, которые у Optane SSD 900P ещё ниже, чем у привычных твердотельных накопителей на базе NAND-памяти.

То, что у Optane SSD 900P нет DRAM-буфера, позволяет получить и ещё одно преимущество: такой накопитель устойчив к незапланированным отключениям питания. Отсутствие в нём какой-либо энергозависимой памяти, в которой хранится критически важная информация (а таблица трансляции адресов – это именно такая информация), даёт высокую вероятность сохранности данных даже тогда, когда перебой в электроснабжении пришёлся на момент активной работы. Это – в-четвертых.

И в-пятых, построенный на 3D XPoint накопитель в силу логики своей работы гораздо меньше изнашивает ячейки памяти. В случае классической флеш-памяти каждая запись требует выполнения двух этапов – стирания и собственно программирования, причём стирание происходит путём подачи на ячейку повышенного напряжения. Такие воздействия постепенно разрушают полупроводниковую структуру устройств NAND, обуславливая их конечный и сравнительно невысокий ресурс. Для работы с 3D XPoint никаких дополнительных процедур такого рода не требуется. Поэтому ячейки этой памяти «стареют» заметно медленнее, что в конечном итоге выливается в более высокую надёжность Optane SSD 900P по сравнению с привычными SSD.

Подытоживая преимущества 3D XPoint, компания Intel говорила о том, что её новая энергонезависимая память по своим свойствам находится между DRAM и NAND, и это в целом недалеко от истины. Что же касается ожидаемых характеристик продуктов на её основе, то для них назывался тысячекратный выигрыш по сравнению с NAND в латентности и как минимум десятикратный – в выносливости. Но это – теоретические выкладки. На практике всё оказалось не столь радужно, но тем не менее с точки зрения официальных спецификаций Intel Optane SSD 900P выглядит заметно лучше даже по сравнению с флагманскими NVMe SSD.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector