Revisión de la memoria Intel Optane

Optane Memory, formalmente 3D XPoint, está utilizando la primera nueva clase de NAND en casi 25 años. La solución de almacenamiento en caché para PC Optane Memory funciona con los nuevos procesadores Intel Core de séptima generación de Intel y los sistemas que lo admiten, para acelerar los discos duros de gran capacidad. Con módulos de 7 GB y 16 GB, la memoria Optane está empaquetada en un SSD M.32 que los usuarios pueden agregar a los sistemas de escritorio. Cuando se combina con su software, Intel afirma que el rendimiento general del sistema es hasta un 2 % más rápido, el acceso al disco duro es 28 veces mayor y la capacidad de respuesta de las tareas es el doble.

En julio de 2015, Intel y Micron anunciaron conjuntamente la nueva tecnología NAND que afirmaba tener 1,000 veces más rendimiento y resistencia que la tecnología NAND actual. Unos meses más tarde, Intel presentó su versión, Optane, y redujo un poco, o mucho, los números de rendimiento y resistencia. A principios de este año, la compañía reveló que su producto Optane Memory actuaría más como un agente de almacenamiento en caché que como un reemplazo directo de las SSD. Esto permitiría a los usuarios mantener altas capacidades de disco duro en sus escritorios, pero recibir beneficios de rendimiento que normalmente se asociarían con un SSD.

Como solución empaquetada, Intel Optane presenta una serie de problemas que pueden afectar la adopción general. A diferencia de una SSD comercial, Intel Optane solo se puede combinar con nuevas placas base de escritorio que la admitan. La compatibilidad con versiones anteriores no existe, a diferencia de los sistemas heredados que tienen años que pueden aprovechar un SSD tradicional. El otro problema que enfrenta es el costo; estamos en un período de mercado en el que los SSD de 256 GB cuestan menos de $ 100 y los SSD de 1 TB se pueden comprar fácilmente por menos de $ 250. Atrás quedaron los argumentos iniciales del mercado en los que las personas intentan decidir qué SSD de capacidad mínima elegir para una unidad de arranque. Con la prevalencia de la transmisión de música y video, ya no es necesario almacenar dichos medios, lo que libera aún más espacio. Y, francamente, los SSD son mucho más grandes de lo que la mayoría de la gente puede llenar de todos modos. Por lo tanto, cuando los compradores interesados comparan el costo de una actualización de SSD NVMe M.2 all-flash con la compra completa de un nuevo sistema para aprovechar un pequeño producto de almacenamiento en caché con un disco duro, el Optane puede llegar al mercado y ser superado en ventas por su existente. ofertas "heredadas".

Los módulos de memoria Intel Optane se envían ahora a un precio de $ 44 para el de 16 GB y $ 77 para el de 32 GB. Para nuestra revisión, veremos el módulo de 32 GB.

Especificaciones de la memoria Intel Optane:

Capacidad: 16 GB, 32GB
Interfaz: PCIe 3.0×2 con interfaz NVMe
Factor de forma: M.2 2280-S3-BM
Performance
- R/W secuencial: hasta 1200/280 MB/s
- R/W aleatorio de 4 KB: hasta 300k/70k IOPS
- Estado latente:
  - Lectura: 6 μs (TÍPICO)
  - Escritura: 16 μs (TÍPICO)
Fiabilidad
- MTBF: 1.2 millones de horas
- UBER: 1 sector por 10^17 bits leídos
- Resistencia: 100GB DWPD
Potencia
- Carril de suministro de 3.3 V
- Activo: 3.5W
- Unidad inactiva: 900 mW a 1.2 W
Físico
- Altura: 1.5mm
- Peso: 40g
Compatibilidad con SO: Windows 10 de 64 bits
Plataformas compatibles: Plataformas basadas en procesadores Intel Core de 7.ª generación o más recientes

Diseño y construcción

La SSD de memoria Intel Optane no se diferencia de ninguna otra unidad M.2. La PCB es de color azul y tiene dos paquetes Optane NAND en un lado (cubiertos por una etiqueta con información del producto) y está en blanco en el otro lado.

Performance

Nuestras pruebas de rendimiento típicas se llevarían a cabo en nuestra plataforma de pruebas de consumo, una Estación de trabajo HP Z640. A pesar de lo poderosa que es esta estación de trabajo, no es compatible con Optane, por lo que nuestras pruebas iniciales la midieron solo como un SSD de 32 GB, en lugar de como la solución de almacenamiento en caché prevista. Aunque no es una línea comparable directa, los atributos de la memoria Optane son lo suficientemente similares para que podamos hacer la comparación con los SSD existentes del mismo factor de forma para tener perspectiva. Éstas incluyen:

En nuestro punto de referencia secuencial de 2 MB, la memoria Optane (referida simplemente como Optane para el resto de la sección de rendimiento) alcanzó 1,225.52 MB/s de lectura y 270.77 MB/s de escritura. Esto lo colocó detrás de muchas unidades SATA en escritura y detrás de los SSD NVMe de gama alta en lectura.

En cuanto al rendimiento de transferencia aleatoria de 2 MB, Optane se ubicó un poco mejor, ocupando el sexto lugar en lecturas con 1,252.42 MB/s de lectura y el penúltimo una vez más en escrituras, con 273.90 MB/s.

El propósito de nuestro punto de referencia 4K aleatorio es ejercer más presión sobre las unidades en términos de rendimiento. Aquí, Optane proporcionó el mejor rendimiento de lectura general con 221.68 MB/s, casi cinco veces más rápido que el comparable más cercano. Una vez más, ocupó el penúltimo lugar con escrituras con una puntuación de 98.32 MB/s.

Los resultados de IOPS del mismo benchmark 4K aleatorio pintaron una imagen similar. El Optane obtuvo el mejor puntaje de lectura con diferencia con 56,751 25,169 IOPS y el penúltimo de escritura con XNUMX XNUMX IOPS.

En cuanto a la latencia 4K, Optane quedó en penúltimo lugar en latencia promedio con 0.0393ms. La latencia máxima del módulo registró 2.369 ms, colocándolo sexto.

Para nuestra próxima prueba de 4K, pasamos a una carga de trabajo con una actividad de escritura del 100 %, que escala de 1 QD a 64 QD. En cuanto al rendimiento de escritura alineado, el Optane comenzó cerca de la parte inferior del paquete y se mantuvo en el penúltimo durante todo el tiempo superando a la unidad SATA y alcanzando un máximo de 69,570 IOPS.

En lectura alineada vemos casi lo contrario. Optane comenzó mucho más alto que todas las demás unidades y mantuvo la ventaja durante la mayor parte de las pruebas, antes de que las unidades Samsung 960 finalmente lo superaran. Optane alcanzó su punto máximo aquí en 227,862 IOPS.

Nuestros puntos de referencia finales sintéticos para el consumidor comparan las unidades en una serie de cargas de trabajo de servidores mixtos con una profundidad de cola de 1 a 128. Cada perfil de servidor tiene un fuerte sesgo hacia la actividad de lectura, que va desde el 67 % de lectura con el perfil de la base de datos hasta el 100 % de lectura en el perfil del servidor web.

El perfil de la base de datos presenta una carga de trabajo de lectura del 67 % y escritura del 33 %, centrándose en transferencias de alrededor de 8K de tamaño. El Optane, una vez más, comenzó más alto que las otras unidades antes de caer a la mitad y permaneció allí hasta el final de la prueba. El Optane alcanzó su punto máximo en 73,663 IOPS.

Nuestro próximo punto de referencia es el perfil de servidor web de solo lectura, que utiliza tamaños de transferencia que van desde 512 bytes hasta 512 KB. Una vez más, Optane comienza fuerte, se estabilizó justo al norte de 85 XNUMX IOPS y luego cayó drásticamente cerca del final del punto de referencia.

Nuestro perfil de servidor de archivos tiene un 80 % de carga de trabajo de lectura y un 20 % de escritura y se distribuye en varios tamaños de transferencia que van desde 512 bytes hasta 64 KB. En este escenario, el Octane siguió el mismo patrón de comenzar con fuerza, estabilizarse a medida que otras unidades lo pasaban y luego descender cerca del final.

El último perfil analiza la actividad de la estación de trabajo, con una mezcla del 20 % de escritura y del 80 % de lectura mediante transferencias de 8K. Aquí, el Optane se estabilizó alrededor de 95 XNUMX IOPS y se mantuvo durante todo el final del punto de referencia, colocándolo aproximadamente en el medio del grupo.

Nuestro último punto de referencia es PCMark, que es una herramienta que calcula el rendimiento a nivel de sistema y componente. En la mayoría de los casos, representa cargas de trabajo típicas de usuarios domésticos para todo tipo de PC, incluidas tabletas, estaciones de trabajo móviles y equipos de escritorio. Si bien hay varias categorías que prueba PCMark (incluido el uso típico en el trabajo, el uso doméstico y el uso creativo), solo veremos el punto de referencia de almacenamiento para esta revisión. Para este punto de referencia, aprovechamos un sistema de prueba proporcionado por Intel, que incluía un HDD WD Black para una unidad de arranque, con el SSD Optane de 32 GB para el caché.

Storage PCMark prueba el rendimiento de todas las unidades instaladas en el sistema, aprovechando los rastros registrados de Adobe Creative Suite, Microsoft Office y una selección de los videojuegos más populares para medir las diferencias de rendimiento en el mundo real entre los dispositivos de almacenamiento. En este escenario, primero ejecutamos una prueba de referencia antes de ejecutar cinco pruebas en el módulo de memoria Optane. La tercera ejecución de la prueba nos dio los mejores resultados en general con una puntuación de 5,008 y un ancho de banda de 437.59 MB/s. Si bien no ejecutamos exactamente uno al lado del otro aquí, al observar las revisiones de nuestras estaciones de trabajo, uno puede comparar fácilmente el Optane con el SM951 NVMe, siendo este último el de desempeño superior.

Conclusión

La memoria Intel Optane es una SSD M.2 emparejada con su propio software de almacenamiento en caché que acelerará los HDD (especialmente los HDD de alta capacidad) en una PC de escritorio. Si bien Intel dice que esta es una buena noticia para ciertas multitudes, como los jugadores que desean mantener varios juegos en su sistema con discos duros más rentables, ese argumento desaparece con los SSD rentables que saturan por completo el mercado. También introduce algunos problemas. Por un lado, la memoria Optane no es algo que simplemente se pueda colocar en computadoras o equipos de juego existentes. Para obtener el beneficio, lo más probable es que los usuarios compren una nueva plataforma compatible, en lugar de comprar solo un SSD y colocarlo en cualquier computadora. Otro problema es cuánto marcará realmente la diferencia el rendimiento en la mayoría de los casos de uso. Con solo 16 GB o 32 GB de capacidad flash, no todo estará siempre en caché la primera vez. Eso significa que para muchos usuarios, su rutina diaria dará un paso atrás en el tiempo, casi una década para ser precisos, incluso antes de que Intel X25-M llegara al mercado y los discos duros dominaran la tierra.

En cuanto al rendimiento, el Optane no tiene un desempeño tan malo, ya que se vio empañado por sus primeras afirmaciones hiperbólicas en el mercado. Afirmar que proporcionará 1,000 veces el rendimiento y la resistencia de la NAND actual genera demasiadas expectativas (aunque Intel rápidamente se retractó de esta afirmación). En general, el módulo se ejecutó en el medio hasta el final del paquete en las unidades con las que se comparó en los puntos de referencia sintéticos independientes. En nuestras pruebas de 2 MB, Optane obtuvo puntuaciones secuenciales de 1,225.52 MB/s de lectura y 270.77 MB/s de escritura y puntuaciones aleatorias de 1,252.42 MB/s de lectura y 273.90 MB/s de escritura. En nuestras pruebas comparativas 4K de profundidad de cola baja, Optane ofreció su mejor rendimiento general con 221.68 MB/s de lectura y 56,751 XNUMX IOPS de lectura. El Optane tuvo un desempeño bastante sólido en nuestra lectura alineada y quedó en tercer lugar.

En nuestras cargas de trabajo de servidor mixtas, Optane aterrizó en el medio del paquete dos veces (base de datos y estación de trabajo) y se ejecutó en el medio antes de caer dramáticamente cerca del final dos veces (servidor web y servidor de archivos). También ejecutamos el módulo de memoria Optane a través de PCMark 8, una vez para obtener una línea de base y luego cinco veces para ver cómo funcionaba la unidad. Alcanzó una puntuación máxima de 5,008 y un ancho de banda de 437.59 MB/s. Aunque estos son buenos números, son más bajos que el SM951 M.2.

Con puntos de referencia que muestran un rendimiento impresionante de profundidad de cola baja, en general, el producto resultó decepcionante en nuestra opinión. Realmente no lo saca del parque en ninguna categoría. El precio ni siquiera es tan atractivo, cuando se tiene que considerar el costo de la SSD más la placa base (o CPU) de soporte en comparación con solo una SSD SATA o NVMe M.2 normal. La capacidad tampoco es excelente, lo que hace que muchas interacciones de "primera vez" sean dolorosamente lentas. La primera puntuación de almacenamiento de PCmark 8 para cualquier comprador interesado debería ser la más preocupante, cualquier dato no almacenado en caché se encontrará con tiempos de respuesta de HDD dolorosamente lentos. Sí, para esta tecnología emergente ultrarrápida, los usuarios aún tendrán que soportar ese temido tiempo de espera, deseando haber comprado un SSD "heredado" más grande. Al final, Intel está buscando un lugar para enviar Optane mientras trabajan en un verdadero factor de forma SSD para entusiastas y las SSD empresariales aumentan en capacidad. Sin embargo, Optane Memory no va a despegar, ni debería hacerlo. Las unidades de almacenamiento en caché causaron furor durante un breve momento en la historia de flash y, una vez más, el modelo de aceleración de discos duros se vino abajo. Los discos duros seguirán siendo un excelente lugar para grandes volúmenes de almacenamiento y los SSD seguirán siendo el mejor lugar para arrancar e instalar aplicaciones activas. No se necesita realmente un puente entre los dos, ni es tan útil.

Ventajas

Fuerte rendimiento aleatorio de 4k de profundidad de cola baja
Software de almacenamiento en caché fácil de instalar/usar

Contras

Los usuarios necesitan un determinado sistema Intel para usar el módulo como un producto de almacenamiento en caché
El rendimiento es mediocre en comparación con los productos NVMe existentes
El costo total de la solución es más que comprar un SSD tradicional

Lo más importante es...

El módulo de memoria Intel Optane está diseñado para acelerar los discos duros, pero tropieza con un rendimiento decepcionante y se ve afectado por la necesidad de nuevas placas base y CPU que lo admitan. Puede ser el primer paso en la dirección de la nueva tecnología NAND, pero se siente como un paso de bebé o como un paso en falso.

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