Dua dalam satu: Intel Optane Memory H10 (Bagian 1)

Bagian 1 >> Bagian 2

Caching SSD telah ada sejak lama, dan memungkinkan Anda untuk memeras kinerja maksimal dari perangkat penyimpanan cepat. Dalam beberapa tahun terakhir, produk Intel Optane menggunakan memori XPoint 3D yang tidak mudah menguap telah menguasai ranah drive yang kecil, mahal, dan sangat cepat. Dengan memori caching Optane Memory generasi ketiga Intel, kinerja Optane akan memenuhi syarat untuk segmen produk baru.



Drive Memori Optane pertama adalah NVMe SSD kecil yang dirancang untuk mempercepat akses ke drive SATA yang lebih lambat, terutama hard drive mekanis. Intel saat ini terus menggunakan SSD memori Optane untuk melakukan cache NVMe SSM lainnya, dengan fokus pada kombinasi memori flash Optane dan QLC NAND. Sekarang mereka telah menempatkan kedua jenis SSD pada modul M.2 yang sama untuk membuat Optane Memory H10 yang baru.

Untuk pertama kalinya, Intel Optane Memory H10 memungkinkan Intel untuk mengimplementasikan teknologi caching Memory Optane di ultrabooks, di mana ada ruang untuk hanya satu SSD, tidak ada yang perlu dibicarakan tentang SATA. Terjepitnya dua disk menjadi modul 80mm M.2 satu sisi dimungkinkan, khususnya, karena tingginya kepadatan memori flash empat-bit Intel QLC NAND. Intel 660p QLC SSD memiliki banyak ruang kosong di papan tulis dalam versi 1 TB dan 512 GB, cache Optane berpotensi mengkompensasi kekurangan QLC NAND dalam hal kinerja dan daya tahan. Bahkan dengan penempatan dua jenis memori pada satu modul, desain H10 sangat sederhana.



Optane Memory H10 tidak menggunakan ASIC baru atau perangkat keras lainnya untuk membuat modul drive Optane dan QLC terlihat seperti satu perangkat. Caching sepenuhnya dikendalikan oleh perangkat lunak, dan sistem host mengakses secara independen Optane dan QLC H10. Setiap setengah dari drive memiliki dua jalur PCIe khusus. Sebelumnya, semua SSD Memori Optane adalah perangkat PCIe x2, sehingga tidak kehilangan apa pun di perangkat baru. Tetapi Intel 660p menggunakan pengontrol 4x Silicon Motion NVMe, yang sekarang terbatas pada dua baris PCIe. Meskipun, terus terang, 660p hampir tidak pernah membutuhkan bandwidth lebih dari yang dapat disediakan saluran x2, jadi ini bukan hambatan.



Dengan SSD QLC lambat dan SSD cepat Optane pada perangkat Intel yang sama, sulit untuk membuat keputusan sulit tentang kinerja drive. Untuk dua kapasitas H10 besar (512 GB dan 1 TB), kecepatan baca sekuensial lebih dari 2 GB / s dinyatakan. Ini mencerminkan kemampuan perangkat lunak Intel Optane Memory untuk mengekstrak data dari QLC dan Optane H10 secara bersamaan. Perekaman juga dapat bergantian di antara berbagai jenis memori, tetapi peringkat maksimum tidak melebihi batas yang jelas untuk kinerja perangkat mana pun. Spesifikasi untuk I / O acak untuk H10 adalah antara kinerja Memori Optane dan perangkat SSD 660p, tetapi jauh lebih dekat dengan kinerja Optane. Intel tidak mencoba untuk mengiklankan tingkat hit cache yang ideal, tetapi mereka berharap itu cukup untuk penggunaan nyata.

Cache Optane harus mengurangi beban yang ditulis QLC H10, tetapi Intel masih memperkirakan daya tahan seluruh perangkat sebagai 0,16 disk yang sama penulisan ulang per hari. Ini adalah daya tahan yang sama dengan SSD QLC 660p.







Foto-foto pemasaran Intel Optane Memory H10 memiliki fitur SSD dengan PCB dua warna untuk menekankan sifat ganda drive, tetapi sebenarnya papan drive monokrom. Tata letak papan ini unik berkat dua pengendali dan tiga jenis memori, tetapi juga jelas menunjukkan dua produk terpisah yang menjadi dasarnya. Setengah dari drive dengan QLC NAND lebih dekat ke konektor M.2 dan dilengkapi dengan kontroler SM2263, ditambah satu paket DRAM dan NAND. Sambungan uji silikon debug / koneksi akrab terletak di perbatasan antara NAND dan Optane. Sisi Optane berisi pengontrol Intel Optane kecil, paket memori 3D XPoint tunggal, dan sebagian besar komponen manajemen daya. Intel SSD 660p dan drive solid-state sebelumnya dengan Optane Memory memiliki banyak ruang kosong di papan sirkuit cetak; Optane Memory H10 penuh dan mungkin memiliki bagian terbanyak di antara SSD M.2 mana pun di pasaran.



Pada pandangan pertama, perangkat lunak Optane Memory hampir tidak berubah; kecuali sekarang ada lebih banyak fleksibilitas dalam memilih perangkat caching. (Intel mengumumkan peningkatan dukungan Memori Optane untuk prosesor Pentium dan Celeron pada platform yang sudah didukung oleh prosesor Core.) Jika volume boot di-cache, perangkat lunak Intel memungkinkan pengguna untuk men-cache file dan aplikasi yang dipilih untuk mencegah mereka dihapus dari cache. Selain opsi ini, tidak ada pengaturan perilaku cache.

Beberapa sistem penjualan OEM yang dilengkapi dengan Optane Memory melaporkan ukuran memori sebagai jumlah DRAM dan Optane. Itu masuk akal ketika kita berbicara tentang modul memori baca-saja Optane DC yang terhubung ke pengontrol memori prosesor; apa yang menyesatkan adalah fakta bahwa produk Optane yang dimaksud adalah SSD.

Awalnya, Optane Memory H10 akan menjadi bagian khusus OEM. SSD baru hanya akan tersedia bagi konsumen sebagai komponen sistem baru, terutama laptop. Intel saat ini mempertimbangkan kemungkinan untuk merilis H10 di ritel - baik sebagai produk mandiri dan sebagai bagian dari kit NUC, belum ada waktu yang diumumkan. Mitra motherboard mereka telah menetapkan panggung untuk dukungan H10 selama hampir setahun, dan banyak motherboard seri 300 desktop sudah mendukung H10 dengan firmware terbaru yang tersedia untuk umum.

Kompatibilitas platform

Menempatkan dua perangkat PCIe pada kartu M.2 yang sama adalah baru, untuk sedikitnya. Intel telah memasang dua pengontrol SSD pada satu papan sirkuit - di SSD kelas atas perusahaan, misalnya, P3608 dan P4608, tetapi drive ini menggunakan chip switch PCIe untuk membagi koneksi host x8 menjadi dua host x4 untuk masing-masing dua kontroler NVMe di papan. . Pendekatan ini mengembang TDP perangkat ke 40 watt, yang sama sekali tidak berguna di bawah batasan M.2.

Ada beberapa kartu ekspansi PCIe yang memungkinkan Anda menghubungkan empat M.2 PCIe SSD melalui satu slot PCIe x16. Beberapa kartu ini termasuk sakelar PCIe, tetapi sebagian besar menggunakan sistem host yang mendukung port PCIe ganda untuk membagi satu port x16 menjadi empat port x4 independen. CPU konsumen konvensional biasanya tidak mendukung ini, dan terbatas pada pemisahan x8 + x4 + x4 atau hanya x8 + x8, dan hanya ketika saluran dialihkan ke slot yang berbeda untuk mendukung penggunaan beberapa GPU. Prosesor terbaru untuk server dan workstation lebih mungkin untuk mendukung pemisahan port hingga x4, tetapi dukungan motherboard untuk mengaktifkan fitur ini tidak ada di mana-mana.

Bahkan pada prosesor di mana slot x16 dapat dibagi menjadi empat port x4, pemisahan lebih lanjut hingga port x2 jarang atau tidak mungkin sama sekali. Chip yang mendukung banyak jalur PCIe, seperti port x2 atau x1 yang sempit, adalah chip southbridge / PCH pada sebagian besar motherboard. Sebagai aturan, mereka tidak mendukung port yang lebih luas dari x4, karena ini adalah lebar normal dari koneksi ke prosesor.

Berdasarkan hal tersebut di atas, kami mencoba Optane Memory H10 dengan hampir semua port PCIe 3.0 yang tersedia, menggunakan semua adaptor yang diperlukan. Hasil kami ditunjukkan di bawah ini:



Notebook Whiskey Lake yang disediakan oleh Intel untuk tinjauan ini, tentu saja, sepenuhnya kompatibel dengan Optane Memory H10 dan akan segera tersedia untuk pembelian dengan drive baru. Kompatibilitas dengan platform lama dan non-Intel pada dasarnya adalah apa yang diharapkan: hanya sisi NAND H10 yang tersedia. Pada motherboard ini tidak akan mungkin untuk menggunakan dua perangkat PCIe yang memiliki slot M.2 x4 yang umum - mereka tidak dapat mendeteksi dan menginisialisasi kedua perangkat. Ada beberapa pengecualian yang perlu diperhatikan:

Pertama, motherboard H370 dalam sistem Coffee Lake kami seharusnya mendukung penuh H10, tetapi GIGABYTE merilis pembaruan firmware yang rusak yang seharusnya menambahkan dukungan untuk H10: kedua bagian NAND dan Optane H10 tersedia ketika menggunakan slot M.2 yang menghubungkan ke PCH , tetapi caching tidak dapat diaktifkan. Ada banyak motherboard seri 300 yang telah berhasil menambahkan dukungan untuk H10, dan saya yakin bahwa GIGABYTE akan segera merilis pembaruan firmware yang ditambal untuk papan khusus ini. Menghubungkan H10 ke slot PCIe x16, yang terhubung langsung ke CPU, tidak memberikan akses ke sisi Optane, mencerminkan kurangnya dukungan CPU untuk pemisahan port PCIe hingga x2 + x2.

Satu-satunya sistem AMD modern yang kami miliki adalah motherboard Threadripper / X399. Semua slot PCIe dan M.2 yang kami coba membuat sisi Optane H10 terlihat, tetapi tidak dapat mendeteksi NAND.

Kami menghubungkan H10 melalui dua merek berbeda PCIe 3.0 switch. Avago PLX PEX8747 menyediakan akses hanya ke sisi NAND, yang diharapkan, karena hanya mendukung port PCIe ganda hingga port x4. Switch Microsemi PFX PM8533 mendukung pemisahan hingga x2, dan kami berharap ini akan memberikan akses ke kedua sisi H10, tetapi alih-alih hanya mendapat akses ke setengah dari Optane. Sakelar Microsemi dan motherboard Threadripper mungkin hanya memerlukan pembaruan firmware untuk bekerja dengan kedua bagian H10; generasi PC Intel sebelumnya mungkin memiliki potensi ini, tetapi Intel tidak akan memberikan pembaruan seperti itu. Bahkan jika platform ini dapat mengakses kedua bagian H10, mereka tidak akan didukung oleh driver caching Memori Optane Intel. Benar, ada perangkat lunak caching pihak ketiga.

Sistem uji

Sistem utama kami untuk menguji SSD konsumen adalah komputer desktop Skylake. Ini fitur modul daya diprogram Quarch XLC untuk pengukuran daya rinci, dan digunakan untuk tes jejak IO ATSB dan tes sintetis menggunakan FIO. Tetapi sistem kami lebih tua dari Optane Memory, dan Intel dan mitra motherboard mereka tidak ingin merilis pembaruan firmware untuk mendukung caching Optane Memory dalam sistem generasi Skylake. Hasilnya, dengan bantuan bangku tes kami, kami hanya dapat mengakses setengah dari disk - QLC NAND.



Seperti yang terjadi dengan rilis Memori Optane baru, Intel mengirimi kami seluruh sistem dengan Memori Optane H10 baru yang sudah diinstal dan dikonfigurasi. Jadi sekarang sistem untuk pengujian adalah laptop HP Spectre x360 13t dengan prosesor Intel Core i7-8565U Whiskey Lake dan memori DDR4 16 GB. Pada tahun-tahun sebelumnya, Intel menyediakan sistem desktop untuk menguji produk-produk Memori Optane, tetapi keuntungan utama H10 adalah bahwa ia adalah satu modul M.2 yang cocok untuk sistem kecil, dan oleh karena itu laptop 13-inci dipilih. Intel telah mengkonfirmasi bahwa Spectre x360 akan segera tersedia untuk dijual dengan Optane Memory H10 sebagai salah satu opsi penyimpanannya.

HP Specter x360 13t hanya memiliki satu slot tipe M.2, oleh karena itu, untuk menguji konfigurasi caching pada banyak disk atau opsi menggunakan SATA, kami menggunakan sistem Coffee Lake dan Kaby Lake yang disediakan Intel untuk rilis Optane Memory sebelumnya. Hasil pengujian aplikasi, seperti SYSmark dan PCMark, sangat dipengaruhi oleh perbedaan dalam kekuatan prosesor dan RAM antara mesin-mesin ini, jadi kita harus mendaftar tiga set peringkat untuk setiap konfigurasi disk yang diuji. Namun demikian, tes Iand O Bench Storage AnandTech kami dan uji sintetik kami menggunakan FIO memberikan hasil yang hampir identik untuk ketiga sistem ini, sehingga kami dapat membuat perbandingan langsung, dan untuk setiap tes tersebut kami mencantumkan satu set poin untuk setiap konfigurasi penyimpanan.



Perangkat lunak caching Memori Intel Optane hanya untuk Windows, jadi pengujian FIO sintetis berbasis Linux kami harus disesuaikan agar dapat berjalan di Windows. Prosedur konfigurasi dan pengujian sedekat mungkin dengan metodologi kami yang biasa, tetapi beberapa perbedaan penting berarti bahwa hasil tinjauan ini tidak dapat langsung dibandingkan dengan hasil tinjauan SSD kami yang biasa dan hasil yang diterbitkan dalam Bench. Secara khusus, dalam beberapa kasus, tidak mungkin untuk menghapus atau memformat NVMe dengan aman dari Windows. Pengujian kami biasanya melibatkan penghapusan disk antara fase utama untuk memulihkan kinerja, tanpa menunggu pengumpulan sampah SSD latar belakang untuk menyelesaikan pembilasan dan pembersihan cache SLC. Dalam ulasan uji sintetis berbasis Windows, tes yang mencatat jumlah data terkecil dijalankan terlebih dahulu, dan tes yang diperlukan mengisi seluruh disk bekerja terakhir.

Caching memori optane membutuhkan penggunaan driver Intel. Prosedur umum kami untuk pengujian berbasis Windows adalah dengan menggunakan driver NVMe Microsoft sendiri, tetapi tidak menggunakan driver khusus vendor. Tes konfigurasi caching Optane dalam tinjauan ini dilakukan dengan driver Intel, tetapi driver Windows digunakan secara default di semua tes dengan satu drive (termasuk tes hanya pada satu sisi Optane Memory H10).

Bangku uji Skylake standar kami dirancang untuk menguji SSD NVMe di slot PCIe x16 utama yang terhubung ke prosesor. Caching memori optane membutuhkan drive yang akan terhubung melalui chipset, sehingga ada sedikit kemungkinan bahwa kelebihan pada saluran DMI x4 mungkin mempengaruhi drive tercepat, tetapi H10 tidak mungkin untuk menjenuhkan koneksi ini.

Kami mencoba untuk memasukkan pengukuran daya terperinci di hampir semua tes kinerja kami, tetapi dalam ulasan ini kami terpaksa melewati banyak dari mereka. Peralatan pengukur daya kami yang canggih tidak dapat memasok daya ke slot M.2 di laptop, itu membutuhkan slot PCIe x4 biasa.

Tes aplikasi

Dengan sistem penyimpanan berjenjang yang canggih seperti Intel Optane Memory H10, tolok ukur yang paling akurat adalah tes yang menggunakan aplikasi dunia nyata. BAPCo SYSmark 2018 dan UL PCMark 10 adalah dua set tes aplikasi otomatis yang bersaing. Keduanya memiliki tujuan yang sama - untuk memberikan penilaian terhadap kinerja keseluruhan sistem, serta beberapa penilaian tambahan yang mencakup berbagai kasus penggunaan umum. PCMark 10 adalah tes yang lebih pendek, dan memberikan rincian yang lebih rinci dari berbagai parameter. Ini juga memuat GPU jauh lebih berat, karena rendering 3D termasuk dalam test suite standar, dan beberapa tes 3DMark termasuk dalam tes lanjutan. Keuntungan dari SYSmark 2018 adalah penggunaan versi komersial lengkap dari aplikasi populer, termasuk Microsoft Office dan Adobe Creative Suite, dan itu mencakup kemampuan untuk mengukur konsumsi energi total sistem selama pengujian. Kerugian dari tes ini adalah hanya mencakup kasus yang paling umum dari penggunaan sehari-hari, dan tidak mensimulasikan beban multitask yang berat. Tak satu pun dari subtes mereka menggunakan penyimpanan secara intensif, sehingga skor seringkali sedikit berbeda ketika membandingkan SSD cepat dan lambat.

BAPCo SYSmark 2018

BAPCo SYSmark 2018 adalah tolok ukur berbasis aplikasi yang menggunakan aplikasi dunia nyata untuk mensimulasikan perilaku pengguna bisnis, dengan indikator tambahan produktivitas, kreativitas, dan responsif. Hasilnya mencerminkan keseluruhan kinerja sistem dan dikalibrasi terhadap sistem referensi yang kinerjanya 1000 poin di setiap skenario. Penilaian, katakanlah, 2000 akan berarti bahwa sistem yang diuji dua kali lebih cepat dari sistem referensi.









Desktop Kaby Lake dan laptop Whiskey Lake mengubah tempat bergantung pada subtest; kadang-kadang laptop di depan berkat RAM tambahannya, dan kadang-kadang komputer desktop di depan berkat TDP yang lebih tinggi. Perbedaan ini biasanya memiliki dampak yang lebih besar daripada pilihan penyimpanan, meskipun tes responsif menunjukkan bahwa parameter hard drive saja tidak cukup. Mengevaluasi Memori Optane H10 dengan caching yang diaktifkan tidak jauh lebih baik daripada hanya menggunakan bagian QLC, dan dengan cache Optane berfungsi pada tingkat konfigurasi SSD lain yang lebih sederhana.

Konsumsi energi

Peringkat energi SYSmark menunjukkan total konsumsi sistem, tidak termasuk tampilan. Sistem uji Kaby Lake kami menarik sekitar 26 watt saat idle dan mencapai nilai daya puncak lebih dari 60 watt, menurut hasil kami. SSD SATA jarang mengkonsumsi lebih dari 5 watt dan menganggur dengan sepersekian watt, apalagi SSD melakukan sebagian besar pengujian dalam mode siaga. Ini berarti bahwa penggunaan energi akan sangat mirip. Laptop ini mengkonsumsi daya yang jauh lebih kecil, meskipun pada kenyataannya konsumsi layar juga diperhitungkan. ( , Optane 900P) , .



Optane Memory H10 M.2. Optane , , TLC. Optane SSD 800P , -, .

UL PCMark 10

- Optane PCMark 10 Extended, H10 M.2, Whiskey Lake. Essentials Optane, , , . H10 .

, 128 B 32, 1 GB. - , . SLC , , .


Optane Intel Optane Memory H10 QLC (Intel 660p) — Optane 350 B/s. SLC NAND , Optane, 32 GB. , QLC .





Optane Memory H10 , . Intel 660p 1 B , 7200 / , H10 QLC .


- Optane H10 32 GB, 6–8 GB, , QLC. , Intel Optane , .

Terima kasih telah tinggal bersama kami. Apakah Anda suka artikel kami? Ingin melihat materi yang lebih menarik? Dukung kami dengan melakukan pemesanan atau merekomendasikannya kepada teman-teman Anda, diskon 30% untuk pengguna Habr pada analog unik dari server entry-level yang kami temukan untuk Anda: Seluruh kebenaran tentang VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps dari $ 20 atau bagaimana membagi server? (opsi tersedia dengan RAID1 dan RAID10, hingga 24 core dan hingga 40GB DDR4).

VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps hingga musim panas gratis ketika membayar untuk jangka waktu enam bulan, Anda dapat memesan di sini .

Dell R730xd 2 kali lebih murah? Hanya kami yang memiliki 2 x Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 TV dari $ 199 di Belanda! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - mulai dari $ 99! Baca tentang Cara Membangun Infrastruktur Bldg. kelas menggunakan server Dell R730xd E5-2650 v4 seharga 9.000 euro untuk satu sen?