Optane Memory, ehemals 3D XPoint, nutzt die erste neue NAND-Klasse seit fast 25 Jahren. Die Optane Memory PC-Caching-Lösung funktioniert mit Intels neuen Intel Core-Prozessoren der 7. Generation und Systemen, die sie unterstützen, um Festplatten mit großer Kapazität zu beschleunigen. Optane Memory ist in 16-GB- und 32-GB-Modulen erhältlich und in einer M.2-SSD verpackt, die Benutzer in Desktop-Systeme integrieren können. In Verbindung mit seiner Software behauptet Intel eine bis zu 28 % schnellere Gesamtsystemleistung, 14-fachen Festplattenzugriff und eine doppelt so hohe Reaktionsgeschwindigkeit bei Aufgaben.
Optane Memory, ehemals 3D XPoint, nutzt die erste neue NAND-Klasse seit fast 25 Jahren. Die Optane Memory PC-Caching-Lösung funktioniert mit Intels neuen Intel Core-Prozessoren der 7. Generation und Systemen, die sie unterstützen, um Festplatten mit großer Kapazität zu beschleunigen. Optane Memory ist in 16-GB- und 32-GB-Modulen erhältlich und in einer M.2-SSD verpackt, die Benutzer in Desktop-Systeme integrieren können. In Verbindung mit seiner Software behauptet Intel eine bis zu 28 % schnellere Gesamtsystemleistung, 14-fachen Festplattenzugriff und eine doppelt so hohe Reaktionsgeschwindigkeit bei Aufgaben.
Im Juli 2015 kündigten Intel und Micron gemeinsam die neue NAND-Technologie an, die angeblich die 1,000-fache Leistung und Ausdauer der aktuellen NAND-Technologie aufweist. Einige Monate später stellte Intel seine Version Optane vor und schraubte die Leistungs- und Ausdauerwerte etwas oder sogar deutlich zurück. Anfang des Jahres gab das Unternehmen bekannt, dass sein Produkt Optane Memory eher wie ein Caching-Agent und nicht wie ein reiner Ersatz für SSDs wirken würde. Dies würde es Benutzern ermöglichen, hohe Festplattenkapazitäten in ihren Desktops beizubehalten, aber Leistungsvorteile zu erzielen, die man normalerweise mit einer SSD verbindet.
Als Paketlösung weist Intel Optane eine Reihe von Problemen auf, die sich auf die Gesamtakzeptanz auswirken können. Im Gegensatz zu einer handelsüblichen SSD kann Intel Optane nur mit neuen Desktop-Motherboards kombiniert werden, die es unterstützen. Im Gegensatz zu älteren Systemen, die die Vorteile einer herkömmlichen SSD nutzen können, ist keine Abwärtskompatibilität gegeben. Das andere Problem, mit dem es konfrontiert ist, sind die Kosten; Wir befinden uns in einer Marktphase, in der 256-GB-SSDs weniger als 100 US-Dollar kosten und 1-TB-SSDs problemlos für weniger als 250 US-Dollar gekauft werden können. Vorbei sind die anfänglichen Marktargumente, bei denen die Leute zu entscheiden versuchten, welche SSD mit minimaler Kapazität sie als Bootlaufwerk wählen sollten. Mit der Verbreitung des Streamings von Musik und Videos besteht keine Notwendigkeit mehr, solche Medien zu speichern, wodurch noch mehr Speicherplatz frei wird. Und ehrlich gesagt sind SSDs viel größer, als die meisten Leute ohnehin füllen können. Wenn interessierte Käufer also die Kosten eines All-Flash-NVMe-M.2-SSD-Upgrades mit dem kompletten Kauf eines neuen Systems vergleichen, um die Vorteile eines kleinen Caching-Produkts mit einer Festplatte zu nutzen, könnte der Optane auf den Markt kommen und im Vergleich zu seinen bisherigen Produkten überboten werden „Legacy“-Angebote.
Die Intel Optane-Speichermodule sind ab sofort zum Preis von 44 US-Dollar für 16 GB und 77 US-Dollar für 32 GB erhältlich. Für unseren Test schauen wir uns das 32-GB-Modul an.
Spezifikationen des Intel Optane-Speichers:
- Kapazität: 16 GB, 32GB
- Schnittstelle: PCIe 3.0×2 mit NVMe-Schnittstelle
- Formfaktor: M.2 2280-S3-BM
- Kennzahlen
- Sequentielles Lesen/Schreiben: Bis zu 1200/280 MB/s
- 4 KB zufälliges Lesen/Schreiben: Bis zu 300/70 IOPS
- Latenz:
- Lesen: 6 μs (TYP)
- Schreiben: 16 μs (TYP)
- Zuverlässigkeit
- MTBF: 1.2 Millionen Stunden
- UBER: 1 Sektor pro 10^17 gelesene Bits
- Ausdauer: 100 GB DWPD
- Power
- 3.3-V-Versorgungsschiene
- Aktiv: 3.5W
- Laufwerk im Leerlauf: 900 mW bis 1.2 W
- Physik
- Höhe: 1.5mm
- Gewicht: 40g
- Betriebssystemunterstützung: Windows 10 64 Bit
- Unterstützte Plattformen: Intel Core Prozessor-basierte Plattformen der 7. Generation oder neuer
Designen und Bauen
Die Intel Optane Memory SSD sieht nicht anders aus als jedes andere M.2-Laufwerk. Die Platine hat eine blaue Farbe und verfügt auf einer Seite über zwei Optane-NAND-Packs (abgedeckt durch einen Aufkleber mit Produktinformationen) und ist auf der anderen Seite leer.
Kennzahlen
Unsere typischen Leistungstests würden auf unserer Verbrauchertestplattform an stattfinden HP Z640-Workstation. So leistungsstark diese Workstation auch ist, sie verfügt nicht über Optane-Unterstützung, sodass sie in unseren ersten Tests nur als 32-GB-SSD und nicht als beabsichtigte Caching-Lösung gemessen wurde. Auch wenn es keinen direkten Vergleich gibt, sind die Eigenschaften des Optane-Speichers so ähnlich, dass wir einen Vergleich mit bestehenden SSDs desselben Formfaktors anstellen können. Diese beinhalten:
- Samsung 960 EVO NVMe M.2 SSD
- Samsung 960 Pro NVMe M.2 SSD
- Samsung SM951-NVMe M.2 SSD
- Samsung SM951 PCIe M.2 SSD
- Samsung 850 EVO M.2 SSD
- Samsung 950 Pro M.2-SSD
- OCZ RD400 m.2 NVMe SSD
- WD Black m.2 NVMe SSD
In unserem sequenziellen 2-MB-Benchmark erreichte der Optane-Speicher (für den Rest des Leistungsabschnitts einfach als Optane bezeichnet) 1,225.52 MB/s beim Lesen und 270.77 MB/s beim Schreiben. Damit lag es beim Schreiben hinter vielen SATA-Laufwerken und beim Lesen hinter den NVMe-SSDs der Spitzenklasse.
Bei der zufälligen Übertragungsleistung von 2 MB schnitt der Optane etwas besser ab und belegte beim Lesen den sechsten Platz mit 1,252.42 MB/s Lesen und erneut den vorletzten Platz beim Schreiben mit 273.90 MB/s.
Der Zweck unseres zufälligen 4K-Benchmarks besteht darin, die Laufwerke hinsichtlich des Durchsatzes stärker zu belasten. Hier erzielte der Optane mit 221.68 MB/s die insgesamt beste Leseleistung – fast fünfmal schneller als der nächstbeste Vergleichsrechner. Mit einer Schreibgeschwindigkeit von 98.32 MB/s belegte es erneut den vorletzten Platz.
Die IOPS-Ergebnisse desselben zufälligen 4K-Benchmarks ergaben ein ähnliches Bild. Der Optane hatte mit 56,751 IOPS den mit Abstand besten Lesewert und den vorletzten Schreibwert mit 25,169 IOPS.
Betrachtet man die 4K-Latenz, belegte der Optane mit 0.0393 ms den vorletzten Platz bei der durchschnittlichen Latenz. Die maximale Latenz des Moduls betrug 2.369 ms und liegt damit auf dem sechsten Platz.
Für unseren nächsten 4K-Test sind wir auf eine Arbeitslast mit 100 % Schreibaktivität umgestiegen, die von 1QD auf 64QD skaliert. Was die angepasste Schreibleistung anbelangt, lag der Optane am Ende der Gruppe und blieb durchgehend auf dem vorletzten Platz, schlug das SATA-Laufwerk und erreichte einen Spitzenwert von 69,570 IOPS.
Beim ausgerichteten Lesen sehen wir fast das Gegenteil. Optane schnitt deutlich besser ab als alle anderen Laufwerke und behielt während des größten Teils der Tests seinen Vorsprung, bevor es schließlich von den Samsung 960-Laufwerken überholt wurde. Optane erreichte hier seinen Höchstwert von 227,862 IOPS.
Unsere abschließenden Verbraucher-Synthetik-Benchmarks vergleichen die Laufwerke in einer Reihe gemischter Server-Workloads mit einer Warteschlangentiefe von 1 bis 128. Jedes Serverprofil weist eine starke Tendenz zur Leseaktivität auf und reicht von 67 % Lesen mit dem Datenbankprofil bis zu 100 % Lesen im Webserverprofil.
Das Datenbankprofil weist eine Leselast von 67 % und eine Schreiblast von 33 % auf und konzentriert sich auf Übertragungen mit einer Größe von etwa 8 KB. Der Optane lag anfangs noch einmal höher als die anderen Laufwerke, bevor er in die Mitte abfiel und dort praktisch bis zum Ende des Tests blieb. Der Optane erreichte einen Spitzenwert von 73,663 IOPS.
Unser nächster Benchmark ist das schreibgeschützte Webserverprofil, das Übertragungsgrößen von 512 Byte bis 512 KB verwendet. Der Optane startete erneut stark, pendelte sich knapp über 85 IOPS ein und fiel dann gegen Ende des Benchmarks dramatisch ab.
Unser Dateiserverprofil hat eine Arbeitslast von 80 % Lese- und 20 % Schreibarbeit und ist auf mehrere Übertragungsgrößen von 512 Byte bis 64 KB verteilt. In diesem Szenario folgte der Octane dem gleichen Muster: Er startete stark, flachte dann ab, als andere Antriebe ihn passierten, und fiel gegen Ende wieder ab.
Das letzte Profil betrachtet die Workstation-Aktivität mit einer Mischung aus 20 % Schreib- und 80 % Lesevorgängen bei 8K-Übertragungen. Hier pendelte sich der Optane bei etwa 95 IOPS ein und hielt ihn bis zum Ende des Benchmarks, womit er ungefähr im Mittelfeld lag.
Unser letzter Benchmark ist PCMark, ein Tool, das die Leistung auf System- und Komponentenebene berechnet. Am häufigsten handelt es sich dabei um typische Arbeitslasten von Heimanwendern für alle Arten von PCs, einschließlich Tablets, mobilen Workstations und Desktops. Während PCMark mehrere Kategorien testet (einschließlich typischer Arbeitsnutzung, Heimnutzung und kreativer Nutzung), betrachten wir in diesem Test nur den Speicher-Benchmark. Für diesen Benchmark nutzten wir ein von Intel bereitgestelltes Testsystem, das eine WD Black-Festplatte als Startlaufwerk und die 32-GB-Optane-SSD als Cache enthielt.
Der Storage PCMark testet die Leistung aller im System installierten Laufwerke und nutzt dabei von Adobe Creative Suite, Microsoft Office und einer Auswahl beliebterer Videospiele aufgezeichnete Ablaufverfolgungen, um reale Leistungsunterschiede zwischen Speichergeräten zu messen. In diesem Szenario führten wir zunächst einen Basistest durch, bevor wir fünf Tests für das Optane-Speichermodul durchführten. Der dritte Testdurchlauf brachte uns insgesamt die besten Ergebnisse mit einer Punktzahl von 5,008 und einer Bandbreite von 437.59 MB/s. Auch wenn wir hier keine exakten Vergleichstests durchgeführt haben, kann man bei einem Blick auf unsere Workstation-Rezensionen problemlos den Optane mit dem SM951 NVMe vergleichen, wobei letzterer die bessere Leistung erbringt.
Fazit
Der Intel Optane Memory ist eine M.2-SSD gepaart mit einer eigenen Caching-Software, die Festplatten (insbesondere Festplatten mit hoher Kapazität) in einem Desktop-PC beschleunigt. Während Intel sagt, dass dies eine gute Nachricht für bestimmte Zielgruppen sei, beispielsweise für Gamer, die mit kostengünstigeren Festplatten mehrere Spiele auf ihrem System behalten möchten, ist dieses Argument hinfällig, da kostengünstige SSDs den Markt vollständig sättigen. Es führt auch zu einigen Problemen. Zum einen kann der Optane-Speicher nicht einfach in vorhandene Computer oder Gaming-Systeme eingebaut werden. Um den Vorteil zu nutzen, würden Benutzer höchstwahrscheinlich eine neue unterstützte Plattform kaufen, anstatt nur eine SSD zu kaufen und sie in einen beliebigen Computer einzubauen. Eine weitere Frage ist, wie stark sich die Leistung in den meisten Anwendungsfällen tatsächlich auswirkt. Bei nur 16 GB oder 32 GB Flash-Kapazität wird nicht immer alles beim ersten Mal im Cache sein. Das bedeutet für viele Benutzer, dass ihr Alltag einen Schritt zurück in die Zeit zurückversetzt, um genau zu sein fast ein Jahrzehnt, in die Zeit, bevor überhaupt der Intel X25-M auf den Markt kam und Festplatten das Land beherrschten.
Was die Leistung betrifft, ist der Optane keine so schlechte Leistung, sondern wurde durch seine frühen übertriebenen Marktansprüche getrübt. Die Aussage, dass es die 1,000-fache Leistung und Ausdauer des aktuellen NAND bieten wird, weckt zu große Erwartungen (obwohl Intel diese Behauptung schnell zurückzog). Insgesamt lag das Modul bei den Laufwerken, mit denen es in eigenständigen synthetischen Benchmarks verglichen wurde, im Mittelfeld bis zum Schlusslicht. In unseren 2-MB-Tests erzielte der Optane sequenzielle Werte von 1,225.52 MB/s beim Lesen und 270.77 MB/s beim Schreiben sowie Zufallswerte von 1,252.42 MB/s beim Lesen und 273.90 MB/s beim Schreiben. In unseren 4K-Benchmarks mit geringer Warteschlangentiefe lieferte der Optane mit 221.68 MB/s beim Lesen und 56,751 IOPS beim Lesen insgesamt die beste Leistung. Der Optane zeigte in unserem Vergleichstest eine ziemlich starke Leistung und belegte den dritten Platz.
Bei unseren gemischten Server-Workloads landete der Optane zweimal im Mittelfeld (Datenbank und Workstation) und lief in der Mitte, bevor er gegen Ende zweimal dramatisch abfiel (Webserver und Dateiserver). Wir haben das Optane-Speichermodul auch durch PCMark 8 laufen lassen, einmal als Basis und dann fünfmal, um die Leistung des Laufwerks zu sehen. Der Höchstwert lag bei 5,008 und einer Bandbreite von 437.59 MB/s. Obwohl dies gute Zahlen sind, liegen sie unter denen des SM951 M.2.
Da Benchmarks eine beeindruckende Leistung bei geringer Warteschlangentiefe zeigten, schnitt das Produkt unserer Meinung nach insgesamt nicht überzeugend ab. Es ist in keiner Kategorie wirklich ein Volltreffer. Der Preis ist nicht einmal besonders attraktiv, wenn man die Kosten für die SSD plus unterstützendem Motherboard (oder CPU) im Vergleich zu einer normalen SATA- oder NVMe-M.2-SSD berücksichtigt. Auch die Kapazität ist nicht besonders groß, sodass viele „erste“ Interaktionen schmerzhaft langsam sind. Der erste PCmark 8 Storage-Score dürfte für jeden interessierten Käufer am besorgniserregendsten sein, denn alle nicht zwischengespeicherten Daten werden mit quälend langsamen Reaktionszeiten der Festplatte konfrontiert. Ja, für diese ultraschnelle neue Technologie müssen Benutzer immer noch die gefürchtete Wartezeit in Kauf nehmen und wünschen sich, sie hätten gerade eine größere „alte“ SSD gekauft. Letztlich sucht Intel nach einem Ort für den Versand von Optane, während an einem echten SSD-Formfaktor für Enthusiasten gearbeitet wird und die Kapazität der Enterprise-SSDs erhöht wird. Optane Memory wird sich jedoch nicht durchsetzen und sollte es auch nicht. Caching-Laufwerke waren für einen kurzen Moment in der Flash-Geschichte in aller Munde, und wieder einmal scheitert das Modell der Beschleunigung von Festplatten. Festplatten bleiben ein großartiger Ort für große Speichervolumina und SSDs bleiben der beste Ort, um aktive Anwendungen zu booten und zu installieren. Eine Brücke zwischen den beiden ist nicht wirklich nötig und auch nicht besonders nützlich.
Vorteile
- Starke 4K-Zufallsleistung mit geringer Warteschlangentiefe
- Einfach zu installierende/zu verwendende Caching-Software
Nachteile
- Um das Modul als Caching-Produkt nutzen zu können, benötigen Nutzer ein bestimmtes Intel-System
- Die Leistung ist im Vergleich zu bestehenden NVMe-Produkten mangelhaft
- Die Gesamtkosten einer Lösung sind höher als der Kauf einer herkömmlichen SSD
Fazit
Das Intel Optane-Speichermodul ist für die Beschleunigung von Festplatten konzipiert, weist jedoch eine zu geringe Leistung auf und wird durch den Bedarf an neuen Motherboards und CPUs zur Unterstützung beeinträchtigt. Es mag der erste Schritt in Richtung der neuen NAND-Technologie sein, aber es fühlt sich entweder wie ein kleiner Schritt oder wie ein Fehltritt an.
Besprechen Sie diese Rezension
Melden Sie sich für den StorageReview-Newsletter an
