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Intel Optane Memory H10 Testbericht

by Adam Armstrong

Der auf der CES dieses Jahr angekündigte Intel Optane Memory H10 ist die Verbindung zweier Technologien, die Optane-Leistung in einer SSD mit höherer Kapazität ohne die damit verbundenen höheren Kosten vereint. Intel Optane Flash und Intel QLC 3D NAND werden in einem einzigen M.2 2280-Formfaktor in einer Hybridspeicherkonfiguration kombiniert. Optane bietet die Leistung für Endbenutzer-Workloads, während QLC erschwingliche Kapazität bietet.


Der auf der CES dieses Jahr angekündigte Intel Optane Memory H10 ist die Verbindung zweier Technologien, die Optane-Leistung in einer SSD mit höherer Kapazität ohne die damit verbundenen höheren Kosten vereint. Intel Optane Flash und Intel QLC 3D NAND werden in einem einzigen M.2 2280-Formfaktor in einer Hybridspeicherkonfiguration kombiniert. Optane bietet die Leistung für Endbenutzer-Workloads, während QLC erschwingliche Kapazität bietet.

Der Intel Optane Memory H10 richtet sich an den Verbrauchermarkt (über OEMs) und richtet sich an Gamer, Medien- und Content-Ersteller, Profis und ganz normale Benutzer. Der M.2-Formfaktor macht das Laufwerk zur idealen Wahl für ultradünne Notebooks oder Desktops mit begrenztem Platzangebot. Der Optane-Teil wird das tun, was er am besten kann, nämlich niedrige Latenz und hohe Leistung mit gemischten zufälligen Lese-/Schreibgeschwindigkeiten bei geringen Warteschlangentiefen. Es ist nicht bekannt, dass QLC ein besonders leistungsstarker NAND-Typ ist, aber er ermöglicht eine Kapazitätserweiterung zu geringeren Kosten und mit kleinerem Platzbedarf.

Damit diese Hybridkonfiguration funktioniert, nutzt Intel seinen Rapid Storage Technology (Intel RST)-Treiber. Dieser Treiber arbeitet hinter den Kulissen des H10, um sich häufige Inhalte zu merken und diese zu beschleunigen. Dadurch erhalten Benutzer einen Leistungsschub für die Anwendungen und Daten, die sie am häufigsten verwenden, und es ist in der Lage, sich im Laufe der Zeit anzupassen und zu ändern, wenn sich die Gewohnheiten und die Nutzung der Benutzer ändern. RST ist für den H10 von entscheidender Bedeutung, da es Optane ermöglicht, die schwere Arbeit der meisten Lese- und Schreibvorgänge zu bewältigen und den QLC vor anspruchsvollen Aktivitäten zu schützen.

Bezogen auf das Leistungsprofil bedeutet dies, dass der H10 sequenzielle Lese-/Schreibgeschwindigkeiten von bis zu 2400 MB/s bzw. 1800 MB/s ermöglicht. Wie bereits erwähnt geht Intel davon aus, dass die meisten Aktivitäten für Endbenutzer in den sehr geringen Warteschlangentiefen stattfinden, wo der Optane-Speicher die Arbeit trotz seiner begrenzten Kapazität erledigen kann. Daher haben sie 4 KB zufällige Lese- und Schreib-IOPS von 32,000 und 30,000 bei einer Warteschlangentiefe von eins angegeben. Beim Übergang zur Warteschlangentiefe zwei sehen sie 55,000 IOPS sowohl bei der Lese- als auch bei der Schreibaktivität. In der Praxis übersetzt Intel die Leistungsgeschichte des H10 in Aussagen, die Endbenutzer verstehen können. Im Vergleich zu einer TLC-SSD soll das H10 Produktivitätsanwendungen beim Multitasking doppelt so schnell öffnen. Der H2 bietet außerdem bis zu 10 % schnelleres Öffnen großer Mediendateien beim Multitasking sowie 90 % schnellere Spielstarts beim Multitasking.

Intel H10-Architektur

Der Intel Optane Memory H10 mit SSD ist in drei Kapazitäten erhältlich. Die 256-GB-Kapazität verfügt über 16 GB Intel Optane-Speicher, während die 512-GB- und 1-TB-Kapazitäten jeweils 32 GB umfassen. Aus Support-Sicht ist das Laufwerk für den Verkauf als Teil von Plattformen großer Anbieter wie HP, Dell, Asus und anderen konzipiert. Zu den Anforderungen gehören eine Intel Core U-Serie-CPU der 8. Generation, RST 17.2, ein PCIe-basierter M.2-Steckplatz (PCIe 3.0×4 mit NVMe) und ein Intel 300-Serie-Chipsatz-On-Package-PCH. Obwohl Intel als Systemkomponente weniger besorgniserregend ist, gewährt Intel auf den H10 eine fünfjährige Garantie und eine Ausdauer von bis zu 300 TBW.

Intel Optane Memory H10 Technische Daten 

Kapazitäten 16 GB Intel Optane-Speicher + 256 GB Intel QLC 3D NAND
32 GB Intel Optane-Speicher + 512 GB Intel QLC 3D NAND
32 GB Intel Optane-Speicher + 1 TB Intel QLC 3D NAND
Formfaktor M.2 2280-S3-M
Schnittstelle PCIe 3.0×4 mit NVMe-Schnittstelle
Kennzahlen Sequentielles Lesen/Schreiben: Bis zu 2400/1800 MB/s
QD1 4 KB Random R/W: Bis zu 32/30 IOPs
​QD2 4 KB Random R/W: Bis zu 55/55 IOPs
Latency Lesezeit: 6.5 μs (TYP)
​Schreiben: 18μs (TYP)
Ausdauer Bewertung 16 GB Intel Optane-Speicher + 256 GB Intel QLC 3D NAND: Bis zu 75 TBW
32 GB Intel Optane-Speicher + 512 GB Intel QLC 3D NAND: Bis zu 150 TBW
​32 GB Intel Optane-Speicher + 1 TB Intel QLC 3D NAND: Bis zu 300 TBW
Zuverlässigkeit 1.6 Millionen Stunden Mean Time Between Failure (MTBF)
​1 Sektor pro 10^15 gelesene Bits Unkorrigierbare Bitfehlerrate (UBER)
Power 3.3-V-Versorgungsschiene
​Deep Sleep/L1.2 (PCIe Low Power Link State): <15 mW (kombiniert)
Temperaturen Betrieb: 0 bis 700 °C
Außer Betrieb: -40 bis 850 °C
​Temperaturüberwachung
OS Support 10 bit Windows 64
Unterstützte Plattformen Plattformen mit Intel Core-Prozessoren der 8. und 9. Generation oder neuer
Gewicht Weniger als 10g
Garantie 5 Jahre begrenzt

Management

Die Intel Rapid Storage Technology (Intel RST) weist im Zusammenhang mit dem H10 einige interessante Funktionen auf. Wenn wir den Treiber öffnen, sehen wir Hauptregisterkarten wie Status, Verwalten, Intel Optane-Speicher, Leistung, Einstellungen und Hilfe. Unter Status sehen wir den Status des Laufwerks mit Informationen wie etwa, ob es normal funktioniert, ob Optane aktiviert oder deaktiviert ist und die Kapazität von Optane und QLC.

Mit Manage können wir einen tieferen Drilldown in die Optane- oder QLC-Festplatte durchführen.

Auf der Registerkarte „Intel Optane Memory“ kann der Benutzer den Optane-Speicher aktivieren oder deaktivieren (was je nach Bedarf variieren kann). Auf dieser Registerkarte können Benutzer auch Dateien, Ordner oder Anwendungen für bestimmte Leistungssteigerungen an die angehefteten Dateien, Ordner oder Anwendungen anheften.

Kennzahlen

Um den Hintergrund zu verstehen, warum es ein Produkt gibt, das QLC NAND mit Intel Optane verbindet, ist es wichtig, den Hintergrund zu verstehen, wie QLC NAND bei bestimmten Arbeitslasten funktioniert. QLC NAND eignet sich hervorragend für Lesevorgänge und sehr schnelle Burst-Schreib-Workloads mit einem dynamischen SLC-NAND-Speicherplatz. Schreib-Workloads, die mehr als 15–20 GB Daten gleichzeitig übertragen, bringen das Laufwerk jedoch an einen Punkt, an dem die Schreibgeschwindigkeit drastisch sinkt. TLC und MLC NAND haben dieses Problem nicht. Für ein Mainstream-Produkt, das auf QLC NAND basiert, kommt Intel Optane ins Spiel, um die Waage wieder ins Gleichgewicht zu bringen. Der Intel Optane-Speicher eignet sich hervorragend für Schreibvorgänge und bietet fantastische Übertragungsgeschwindigkeiten für kleine Blöcke mit geringer Warteschlangentiefe. Sein einziger wirklicher Nachteil sind die Kosten, weshalb ein Produkt wie das Intel Optane H10-Produkt entsteht, das QLC NAND und ein wenig Optane-Speicher in einem Hybridangebot vereint.

Unsere Leistungstests in diesem Test sind etwas anders, da es sich bei der H10 nicht um eine normale SSD handelt, sondern um zwei verschiedene Laufwerke auf einer M.2-Karte, die durch Intel RST vereint sind. Da der H10 nur mit den neuesten CPUs arbeiten kann, hat uns Intel für die Durchführung unserer Benchmarks einen HP Spectre x360 zur Verfügung gestellt. Im Gegensatz zum Einsatz des Intel Optane Memory H10 im Vergleich zu anderen Laufwerken führten wir vier verschiedene Tests durch, darunter „Disabled 1Q“ (D1Q), „Disabled 2Q“ (D2Q), „Pinned 1Q“ (P1Q) und „Pinned 2Q“ (P2Q). Im Wesentlichen deaktivierte Ergebnisse treffen nur auf die QLC-Komponente des Laufwerks und angeheftete Ergebnisse treffen nur auf den Optane-Speicherteil des H10. Es geht darum, die Leistung des Optane-Speichers zu zeigen und gleichzeitig zu zeigen, was mit nicht zwischengespeicherten Aktivitäten passiert, die möglicherweise die QLC-Komponente des Laufwerks treffen.

Bei einer sequentiellen Übertragungsleistung von 2 MB erreichte der H10 Lesewerte von 1.42 GB/s D1Q, 1.44 GB/s D2Q, 1.58 GB/s P1Q und 1.334 GB/s P2Q. Beim Schreiben hatte der H10 909.62 MB/s D1Q, 926.25 MB/s D2Q, 323.42 MB/s für P1Q und P2Q hatte 350.71 MB/s. Während der Optane-Teil des Laufwerks bessere Schreibgeschwindigkeiten für kleine Blöcke bietet, ist er bei Übertragungsgeschwindigkeiten für große Blöcke tatsächlich langsamer als die Haupt-SSD. Je nachdem, ob Sie das System die Optane-Ressourcen automatisch zuweisen lassen oder ob Sie eine bestimmte Datei anheften, kann es wichtig sein, dies zu beachten.

Bei 2 MB Zufallsübertragung hatte D1Q 1.026 GB/s Lese- und 874.84 MB/s Schreibgeschwindigkeit. D2Q hatte eine Lesegeschwindigkeit von 1.017 GB/s beim Lesen und 853.98 MB/s beim Schreiben. P1Q zeigte einen Wert von 1.536 GB/s beim Lesen und 376.82 MB/s beim Schreiben. Und P2Q hatte 1.204 GB/s beim Lesen und 352.05 MB/s beim Schreiben. Auch dies ist ein weiterer Bereich, der die Bandbreitenschwäche der kleineren Optane-Speicherkomponente auf dem Intel H10-Hybridlaufwerk gegenüber dem QLC-SSD-Bereich zeigt.

Der Zweck unseres zufälligen 4K-Benchmarks besteht darin, das Laufwerk hinsichtlich des Durchsatzes stärker zu belasten. Hier hatte der H10 Übertragungslesegeschwindigkeiten von 61.66 MB/s D1Q, 112.92 MB/s D2Q, 88.08 MB/s P1Q und 307.96 MB/s P2Q. Beim Schreiben hatte der H10 169.53 MB/s D1Q, 286.06 MB/s D2Q, 144.02 MB/s für P1Q und P2Q hatte 326.99 MB/s.

Beim 4K-Durchsatz erreichte der H10 im D15,784Q 43,400 IOPS beim Lesen und 1 IOPS beim Schreiben. Im D2Q betrug der Wert 28,908 IOPS beim Lesen und 73,231 IOPS beim Schreiben. Für P1Q betrug der Lesewert 22,549 IOPS, während der Schreibwert 36,869 IOPS betrug. Und für P2Q lieferte uns der H10 78,837 IOPS beim Lesen und 83,708 IOPS beim Schreiben.

Betrachtet man die 4K-Latenz, betrug die Durchschnittslatenz des H10 0.0229 ms (D1Q), 0.0271 ms (D2Q), 0.0269 ms (P1Q) und 0.0237 ms (P2Q). Für die maximale 4K-Latenz betrugen wir 21.80 ms (D1Q), 22.32 ms (D2Q), 14.56 ms (P1Q) und 13.48 ms (P2Q).

Fazit

Um die Einschränkungen der Schreibleistung von QLC NAND auszugleichen, hat Intel sein Optane Memory H10 herausgebracht, das die Technologie von Intel Optane Memory (hohe Leistung) und Intel QLC (kostengünstige Kapazität) auf einer einzigen M.2-SSD kombiniert . Das Laufwerk nutzt die NVMe-Schnittstelle und wird von Intel Core CPU-basierten Plattformen der 8. und 9. Generation (oder neuer) unterstützt. Der H10 richtet sich an Verbraucher, die die Leistungssteigerung von Optane wünschen, ohne auf Kapazität zu verzichten oder einen Aufpreis für hohe Leistung zu zahlen. Sein Design ist den früheren Hybridspeichertechnologien, die Flash mit Festplatten kombinierten, sehr ähnlich, obwohl es sich jetzt um eine Kombination aus kostengünstigem Flash mit hoher Kapazität und Flash mit geringer Kapazität und hoher Leistung handelt. Das ultimative Ziel dieses gemischten Speicherprodukts besteht darin, ein ähnlich hochwertiges Benutzererlebnis wie eine Standard-SSD zu einem niedrigeren Preis zu bieten und gleichzeitig ähnliche Kapazitätspunkte zu erreichen.

Was die Funktionalität betrifft, muss der Endbenutzer nie wissen, dass das Notebook über zwei separate SSDs verfügt. Der H10 wird Teil von Komplettlösungen großer Marken wie HP, Dell und Asus sein. Da die Intel RST-Software das Zwischenspeichern der Daten im Hintergrund ohne großen Aufwand übernimmt, ist für den Endbenutzer kein Eingreifen erforderlich. RST kann völlig eigenständig arbeiten, fortgeschrittenere Benutzer können jedoch je nach Bedarf bestimmte Anwendungen oder Dateien an die Optane-Speicherkomponente anheften.

Was die Leistung betrifft, verhielt sich das H10 recht gut, als die Einschränkungen der Schreibleistung der QLC-SSD durch Optane-Speicher abgeschirmt wurden. Der größte Nachteil, den wir festgestellt haben, besteht darin, dass Benutzern Schreibvorgänge mit hoher Bandbreite entgehen, da der QLC-Teil des Laufwerks bei unter 1 GB/s liegt und die Optane-Komponente bei unter 400 MB/s ausfällt. Für die meisten Benutzer des Optane H10 wird dies jedoch wahrscheinlich nie ein Problem darstellen, da alle anderen Aktivitäten, die sich auf Burst-Lese-Workloads oder Workloads mit geringer Warteschlangentiefe konzentrieren, sehr gut funktionieren.

Der Intel Memory Optane H10 bietet eine gute Leistung und verspricht gleichzeitig erschwingliche Kapazität. Wenn man sich Alternativen ansieht, bietet eine Standard-QLC-SSD hohe Kapazität zu geringen Kosten, muss jedoch bei höheren Arbeitslasten niedrige Schreibgeschwindigkeiten in Kauf nehmen. TLC-SSDs bieten eine stärkere Leistung bei hoher Kapazität, allerdings zu einem höheren Preis. Der Intel Optane H10 soll irgendwo dazwischen liegen. Letztendlich kommt es jedoch auf den Preis an. Wenn Intel dies zu einem wettbewerbsfähigen Preis auf den Markt bringt, ist der H10 für die meisten Mainstream-Benutzer eine gute Option. Wenn der Preis zu hoch ist, sei es aufgrund der SSD-Kosten oder der erforderlichen Systemkonfigurationen, ist die herkömmliche SSD möglicherweise attraktiver.

Intel-Speicher Optane H10

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