Intel Optane Memory 32GB
Intel non vuole che pensate alla nuova Optane Memory come a un “semplice” SSD. Si tratta di un insieme di tecnologie, protocolli, hardware e software che lavorano insieme per dare vita a una soluzione di caching principalmente rivolta agli hard disk. L’obiettivo dell’azienda statunitense con Optane Memory è velocizzare i computer più vecchi e quelli privi di un SSD di nuova generazione a basso, bassissimo costo tramite il caching.
Ciò significa che Optane Memory è in grado d’imparare come un utente usa il proprio computer e di trasferire i dati a cui si accede con regolarità nella propria velocissima memoria, piuttosto che lasciarli sul lento hard disk, accorciando così i tempi di avvio e di caricamento dei programmi, solo per fare alcuni esempi.
L’idea del caching risale al 2005. È in quell’anno che Intel iniziò la sua personale crociata per accelerare le prestazioni degli hard disk usando memorie più veloci. L’interpretazione moderna di quell’idea ha preso forma nel 2011 con l’introduzione di Rapid Storage Technology (RST).
Optane Memory è uno sviluppo di RST, anche se si distingue perché al posto degli SSD basati su memoria NAND qui abbiamo a che fare con la nuovissima 3D XPoint, la prima nuova memoria a essere prodotta in volumi negli ultimi 25 anni. Una memoria davvero veloce, come vedremo nel corso dell’articolo.
Intel e Micron hanno sviluppato 3D XPoint in segreto per quasi un decennio. Questa memoria è il culmine di alcune nuove tecnologie progettate per chiudere il gap prestazionale tra la memoria DRAM e le soluzioni di archiviazione. 3D XPoint è più costosa di una NAND, ma è più veloce e offre una maggiore resistenza. 3D XPoint è più lenta di una DRAM, ma è meno costosa e più densa. La parte migliore? Mantiene i dati in assenza di energia.
3D XPoint promette di cambiare lo status quo offrendo prestazioni esponenzialmente più alte con i carichi più leggeri, quelli che vanno per la maggiore sui computer. Al momento il primo prodotto 3D XPoint di Intel per PC ha la forma di un’unità Optane M.2 pensata per velocizzare gli hard disk.
In futuro si potrebbe usare 3D XPoint come layer supplementare per la DRAM, arrivando ad esempio a traguardi finora impensabili come l’eliminazione del processo di avvio del sistema operativo. Questi sviluppi però potrebbero richiedere anni, quindi concentriamoci sul presente.
Gli SSD hanno raccolto consensi nel settore dei notebook, ma il 75% dei PC desktop preassemblati è ancora dotata solo di hard disk. I produttori di PC (OEM) fanno pagare molto di più i sistemi con gli SSD e questo rende queste soluzioni meno appetibili. Il processo di validazione, inoltre, richiede tempo, perciò spesso i desktop includono SSD non esattamente nuovi.
Intel ha progettato Optane Memory come un facile aggiornamento per gli utenti meno esperti. Optane Memory non richiede la reinstallazione del sistema operativo o le competenze necessarie per clonare un’unità esistente. Optane Memory usa il software per fondere hard disk e SSD in un unico volume logico, e non potete accedervi direttamente perché si posiziona davanti al dispositivo di archiviazione accelerato.
Quest’ultimo, come abbiamo spiegato, nei piani di Intel deve essere un hard disk, ma potete usare RST per provare ad accelerare anche gli SSD – ne parleremo nella prossima pagina. È bene sapere che si può accelerare un solo disco alla volta e – anche se Intel non lo supporta ufficialmente – Optane può funzionare come unità secondaria. È una buona notizia per i giocatori che usano gli un SSD come soluzione di avvio e un hard disk per l’installazione di giochi.
Nell’industria dell’archiviazione si parla da tempo di creare una struttura unificata in cui la memoria di sistema può essere combinata con l’archiviazione. Optane Memory è un passo in tale direzione.
Il file di paging all’interno di Windows combina l’archiviazione e la memoria di sistema. Quando finite la memoria di sistema, il sistema operativo usa l’archiviazione come memoria virtuale. Il calo delle prestazioni tra DRAM e hard disk è evidente. Gli SSD mitigano il problema, ma la maggior parte delle richieste alla memoria virtuale si verificano a basse queue depth. È qui che Optane dà il meglio di sé, e anche dove gli SSD sono meno efficaci. I sistemi con poca RAM beneficeranno maggiormente di Optane Memory, ma si tratta di uno scenario che tratteremo in un prossimo articolo.
| Intel Optane Memory 16GB | Intel Optane Memory 32GB | |
|---|---|---|
| Capacità | 16 GB | 32 GB |
| Form factor | M.2 2280 | M.2 2280 |
| Interfaccia | NVMe su PCIe 3.0 x2 | NVMe su PCIe 3.0 x2 |
| Controller | Intel proprietario | Intel proprietario |
| DRAM | No | No |
| Memoria | 3D XPoint 20nm | 3D XPoint 20nm |
| Lettura seq. | 900 MB/s | 1350 MB/s |
| Scrittura seq. | 145 MB/s | 290 MB/s |
| Lettura cas. | 190.000 IOPS | 240.000 IOPS |
| Scrittura cas. | 35.000 IOPS | 65.000 IOPS |
| Codifica | No | No |
| Resistenza | 182,5 TB | 182,5 TB |
| Product number | MEMPEK1W016GA | MEMPEK1W032GA |
| Garanzia | 5 anni | 5 anni |
Optane Memory è disponibile in due capacità, 16 e 32 GB, al prezzo (negli States) rispettivamente di 44 e 77 dollari. In questo articolo proviamo il modello da 32 GB, che offre maggiori prestazioni di quelle meno capiente. L’unità usa un piccolo controller altamente ottimizzato e due package 3D XPoint da 16 GB. Intel non ha confermato il numero di canali, ma sospettiamo che il controller PCIe 3.0 x2 esponga un singolo canale alla memoria 3D XPoint. A differenza dei normali SSD, 3D XPoint non richiede DRAM per il translation layer.
Il modello da 32 GB è in grado di raggiungere un throughput in lettura sequenziale fino a 1350 MB/s, ma offre solo 290 MB/s in scrittura sequenziale. Questi valori scendono rispettivamente a 900 e 145 MB/s per il modello da 16 GB. Le unità sono progettate per accelerare i carichi casuali, ma il focus è sulle prestazioni in lettura casuale. Optane Memory da 32 GB può raggiungere 240.000 IOPS in lettura casuale, mentre il modello da 16 GB si ferma a 190.000 IOPS. Le prestazioni in scrittura casuale toccano 65.000 IOPS per il modulo da 32 GB e 35.000 IOPS per la variante da 16 GB.
Intel ha certificato Optane Memory sulle piattaforme con chipset serie 200 e processori Intel Core di settima generazione. Siamo riusciti a far funzionare l’unità su un sistema Z170 con Core i7-6700K, ma Intel non supporta ufficialmente una tale combinazione. Ecco cosa vi serve per usare Optane Memory senza problemi:
In un meeting a Folsom, California, Intel ha affermato che i chipset della serie 200 hanno ottimizzazioni per Optane Memory, e includono ulteriori quattro linee PCIe 3.0. Diversi produttori di motherboard hanno aggiornato i BIOS delle piattaforme Z270 per Optane Memory. Parleremo della nostra piattaforma di prova nella prossima pagina.
Il modulo Optane Memory si presenta in un form factor M.2 2280 a singola faccia. La memoria 3D XPoint è sufficientemente veloce per raggiungere prestazioni elevate mentre legge e scrive su un singolo die – e ricordate, ciò avviene senza richiedere DRAM. Il misterioso controller è più piccolo di molti controller dei tradizionali SSD e sembra essere stato realizzato con l’unico scopo di gestire Optane Memory.
Il modulo da 32 GB ha due package 3D XPoint con un singolo die da 16 GB ciascuno, mentre la versione da 16 GB adotta un singolo package ma offre meno prestazioni e capacità per i dati a cui si accede di frequente. L’etichetta copre i due package 3D XPoint e ha un layer in rame che diffonde e dissipa il calore.
Potete usare Rapid Storage Technology (RST) sia prima dell’avvio (CTRL+I) o all’interno del sistema operativo tramite un’interfaccia grafica. Il software vi consente di accedere alla tecnologia sottostante che si è evoluta negli anni per diventare uno strumento potente. RST aumenta le prestazioni di archiviazione e non richiede di sapere codici o linee di comando. All’interno di RST gli utenti possono configurare RAID avanzati e persino cambiare il modo in cui l’archiviazione risponde alle richieste in modalità a basso consumo.
Dall’interfaccia grafica di Rapid Storage Technology è possibile accoppiare Optane Memory con un hard disk.
La configurazione ufficiale di Optane Memory non dà agli utenti alcuna opzione durante l’installazione. Si tratta di una differenza con la Smart Response Technology (SRT) che Intel portò sul mercato nel 2011. Ce ne occuperemo più avanti in questa pagina.
Intel ha inoltre realizzato un’applicazione dedicata che permette agli utenti meno tecnici di abilitare Optane Memory. Il software ha evidenti limiti che lo rendono meno attraente agli occhi degli utenti esperti. La parte grafica del driver Rapid Storage Technology non può essere installata nel sistema. Anche senza il software installato, siamo incappati in problemi nella costruzione della configurazione Optane Memory con un SSD o un HDD. Il software funzionava sul sistema configurato inviato da Intel, ma non su hardware non fornito da Intel. A questo punto riteniamo che Optane Memory Desktop Installer ancora acerbo e consigliamo agli utenti di usare l’interfaccia Rapid Storage Technology.
Intel ha integrato Smart Response Technology (SRT) in milioni di computer, ma la maggior parte degli utenti ne ignora l’esistenza e il potenziale. Intel ha introdotto SRT nel 2011 con l’SSD 311 (Larson Creek) da 20 GB, rinnovato un anno più tardi dall’SSD 313 (Hawley Creek) da 24 GB.
La tecnologia è ampiamente passata sottotraccia per molte ragioni. Entrambi gli SSD usavano memoria SLC (single-level cell), oggi quasi inesistente. Le prime versioni di Smart Response Technology dovevano superare il comando TRIM per rendere l’SSD una cache, ma Intel ha rimosso quella funzione quando i produttori di SSD di terze parti hanno iniziato a portare sul mercato SSD MLC a basso costo.
Lo scarso successo di Smart Response Technology si deve a condizioni di mercato poco favorevoli. Quando Intel introdusse SRT, gli SSD SandForce SF2281 si stavano preparando a sconquassare il mercato. Anche altre aziende – Marvell, Phison – fecero bene in quel periodo. Il mercato degli SSD stava per prendere piede, e questo portò a grandi investimenti nel settore e i prezzi iniziarono a scendere rapidamente.
Gli SSD destinati a funzionare come cache erano piccoli e lenti rispetto agli SSD tradizionali. Negli anni successivi gli SSD consumer aumentarono di prestazioni e calarono di prezzo. Questo fino a poco tempo fa. La transizione alla più lenta tecnologia TLC ha ridotto le prestazioni degli SSD; il passaggio ritardato alla tecnologia 3D ha lasciato il mercato con meno scorte e una domanda da soddisfare. Il risultato è che il mercato è popolato da SSD non esaltanti che costano molto di più dei prodotti in vendita due anni fa.
È un buon periodo per reintrodurre la Smart Response Technology, e questa volta Intel sembra avere una migliore soluzione tra le mani. Il caching è un concetto semplice me è di complessa applicazione. Algoritmi dinamici monitorano l’uso dei dati da parte dell’utente e identificano quelli a cui si accede con più frequenza. Ad esempio un gioco a cui giocate spesso. Gli algoritmi etichettano i dati del gioco come “molto usati” e li promuovo dall’archiviazione lenta al più veloce dispositivo di caching. Questo permette al vostro titolo preferito di caricarsi più rapidamente.
Se cambia il vostro modello d’uso del computer, ad esempio se iniziate a giocare a un altro gioco più spesso, gli algoritmi rimuovono dalla cache i dati precedenti in favore di quelli nuovi più usati. Il processo di promozione e rimozione permette di usare la meglio la capacità limitata a disposizione e assicurarsi che solo i dati più rilevanti siano conservati nella cache. Gli algoritmi di caching tengono a ignorare i dati che gli hard disk gestiscono bene, come i dati sequenziali, dando priorità ai dati ad accesso casuale.
La “Optane Memory Technology” è migliore di SRT. Intel limita l’uso di Optane ai desktop con motherboard dotate di chipset serie 200 e notebook con chipset serie 100. Se rispettate i criteri della piattaforma, la Optane Memory Technology precarica sul dispositivo cache dei dati. Questo permette al vostro sistema di rispondere istantaneamente e con minore latenza nei software usati con più frequenza e nella gestione dei file di avvio di Windows. Il software sembra avere una consapevolezza maggiore, assente nella vecchia versione della tecnologia di caching di Intel.
Nel corso dei test abbiamo appreso che il software Optane Memory funziona meglio con gli hard disk. Optane Memory Technology è più che un semplice SSD cache. La maggior parte delle implementazioni di caching opera a livello di blocco, ma la Optane Memory Technology di Intel sembra essere consapevole del file system. Il software ha una white list di file del sistema operativo a cui si accede con frequenza che precarica in Optane Memory durante l’installazione, quindi noterete prestazioni maggiori sin dall’avvio. Gli SSHD (hard disk ibridi, con memoria NAND integrata) di Seagate usano una tattica simile, dato che inseriscono i file in una white list nella cache.
Potete usare un SSD Optane Memory con Smart Response Technology, permettendoli di funzionare come un dispositivo di caching standard che accelera SSD NVMe, come l’Intel 600p basato su memoria NAND TLC. Abbiamo usato Optane Memory come cache per l’Intel 600p NVMe nei nostri test. Non è una configurazione supportata da Intel.
Questa implementazione usa algoritmi di caching standard che rilevano i dati a cui si accede con maggiore frequenza e li promuove/elimina di conseguenza, ma non carica i file in una white list. Questa tecnica rimuove però le restrizioni di sistema operativo, chipset della motherboard, processore e archiviazione.
Autore: Chris Ramseyer Tom’s Hardware
Author: AnandTech Among the packed field of PC hardware manufacturers, Lian Li is a company…
Author: Tom's Hardware Alla ricerca di una tastiera meccanica di alta qualità che unisca versatilità,…
Author: GAMEmag Con un annuncio a sorpresa, Valve ha svelato uno strumento integrato di Steam…
Author: Schneider Electric This audio was created using Microsoft Azure Speech Services Pride Month is…
Author: IlSoftware Negli ultimi anni, nel settore delle soluzioni basate sull’intelligenza artificiale (IA) si è…
Author: Hardware Upgrade La missione statunitense NASA OSIRIS-REx ha riportato sulla Terra 121,6 grammi di…