Обзор память Intel Optane 3DXpoint на примере Intel NUC

Недавно в Intel выступили с громким заявлением, в котором пообещали устроить ещё одну революцию в IT. Причём на этот раз буря должна разразиться в несвойственном для процессорного гиганта сегменте. Это тихий и спокойный рынок памяти и систем хранения данных, который по-настоящему не лихорадило уже более 30 лет.

Действительно, если посмотреть на ретроспективу (представленную самой Intel), то становится понятно, что в последний раз что-то по-настоящему значимое на рынке памяти случалось в 1984 году. А всё, что было после — так, рябь на волнах.

Именно в 1984 году была представлена самая популярная энергонезависимая память – NAND Flash. Спустя почти 35 лет эта память поселилась практически везде. Практически во всех flash-накопителях, на картах память, в смартфонах и так далее. Такой список можно продолжать бесконечно. Однако, после 1984 года ничего ничего фундаментального не случалось. Мы по прежнему пользуемся разными вариантами памяти,  разработанными ещё в прошлом веке. Даже концепция оперативной памяти RAM, которой мы пользуемся и по сей день, была придумана в далёком 1947 году, чего уж тут говорить.

И тут на сцену выходит память 3D XPoint – продукт, над которым работали Intel и Micron на протяжении более чем десяти лет. Если говорить коротко, и не вдаваться в технические подробности, то по своей производительности эта память подбирается к RAM, а по надёжности – в разы превосходит NAND Flash. При этом память 3D XPoint можно использовать не только в накопителях, но и в качестве оперативной памяти. Конечно, она будет на порядок медленнее DDR4, но зато 3D XPoint лишена главного недостатка своего конкурента – энергозависимости.

Да-да, после внезапного отключения питания содержимое памяти 3D XPoint не отправится в цифровую Вальхаллу, как это постоянно случается с RAM. В том числе, именно поэтому можно говорить о революции. И о том, насколько востребованной может оказаться память 3D XPoint.

Intel Optane и Intel Smart Response

Ещё одно из возможных применений новой памяти, это технология кеширования, которая получила название Intel Optane. Эта технология призвана увеличить быстродействие и отзывчивость системы с обычным жёстким диском.

Ровно тоже самое мы видели уже несколько лет назад, когда в Intel представили миру технологию Smart Response. Правда, тогда для кеширования использовался обычный SSD-накопитель небольшого объёма, около 8 — 16 Гбайт. Для ПК он мог быть выполнен в форм-факторе 2,5-дюймов, а в ноутбуках часто использовалось интегрированное решение или редкий в то время разъём M.2 или MiniPCIe.

К сожалению, старт технологии Smart Response оказался не самым лучшим. В то время у Intel было много конкурентов, да и её накопители стоили дорого. Большинству пользователей было выгоднее и проще немного переплатить за SSD объёмом 62 Гбайт и не разбираться с новой, непонятной технологией.

С тех пор в Intel поняли свои ошибки и подошли к созданию технологии кеширования совершенно иначе. Во-первых, теперь для неё используется новая, быстрая и надёжная память, а все SSD Intel Optane M.2 работают с интерфейсами PCIe, а не SATA, как это делает большинство твердотельных накопителей.

Кроме того, в Intel проделали огромную работу над оптимизацией своей технологии, создали «белые списки файлов» и жёстко подружили Optane с процессорами Intel Core 7-го поколения и чипсетами 200-й серии. Сделано это не из жадности, как может показаться вначале, а для соблюдения минимальных возможностей работы всей системы. Из описаний на сайте Intel можно заключить, что «старые» процессоры и чипсеты просто не оптимизированы под работе с Оптаном на аппаратном уровне.

Intel Optane и Intel NUC

В этом обзоре мы будем тестировать новую память Intel 3D XPoint на примере накопителя двух мини-ПК Intel NUC7i7BNH и NUC7i5BN и твердотельного накопителя Intel Optane MEMPEK1W0132GA.

Эти два неттопа отлично подходят для нашего тестирования. Внутри них установлены низковатные процессоры Intel, к которым мы добавили жёсткие диски WD Blue объёмом 1 Тбайт и 16 Гбайт оперативки. В целом, это типичная офисная машинка, которая подойдёт для работы, а не для игр.

Оба нетопа поставляются в небольших картонных коробках, красиво оформленных дизайнерами Intel. Комплект поставки самый простой. Внутри находятся неттопы, блоки питания, а также крепёж для установки Нюков на стену или на заднюю панель монитора.

Сами Нюки оказались очень компактными, их габариты составляют 115х111х51 мм. Устройства Intel NUC можно отнести к классу баребонов. Они поставляются без накопителей и оперативной памяти – эти компоненты пользователю придётся докупать самостоятельно. А вот всё остальное внутри у них есть: материнская плата, процессор и кулер.

Корпуса Нюков выполнены и пластика и металла. Пластиковой оказалась лишь верхняя часть и небольшая панель на лицевой стороне мини-ПК. А вот всё остальное – уже металлическое

На лицевой панели собрана первая половина разъёмов мини-ПК. Здесь находятся два порта USB 3.0 (оранжевый предназначен для быстрой зарядки гаджетов), разъём 3,5-мм для подключения гарнитуры или динамиков, а также ИК-порт и два микрофона. При этом серебристая окантовка панели является индикатором работы жёсткого диска. Пожалуй, это решение оказалось не самым лучшим, потому что окантовка оказалось большой и при этом она будет ярко мигать во время работы.

На задней панели находятся вентиляционные отверстия мини-ПК, а вторая пара USB 3.0, гигабитный Ethernet, HDMI 2.0, разъём питания и порт Thunderbolt 3 (с поддержкой) USB 3.1, выполненный в форм-факторе Type C. Кстати, над этими разъёмами находятся вентиляционные решётки процессорного кулера, откуда будет выдуваться горячий воздух.

На боковых панелях мини-ПК нет ничего интересного, кроме вентиляционных решёток (для забора воздуха), а также карт-ридера формата MicroSD и замка Кенсингтона.

Верхняя крышка мини-ПК оказалась пластиковой. Её можно снять и заменить на другую крышку. Зачем это сделано – пока не понятно, но вероятно, замена крышек пригодится для украшения или пометки нетопа. На нижней панели Intel NUC находятся наклейки с основной информацией о мини-ПК, а также четыре винта с крестовой головкой.

Внутреннее устройство у обоих Нюков  оказалось одинаковым. Свободного места внутри практически не осталось, но для установки 2,5-дюймового накопителя, двух модулей памяти и небольшого M.2-накопителя его вполне хватит.

Модуль Intel Optane

Компания Intel пообещала выпустить M.2 модули Intel Optane в двух версиях. Объёмом в 16 и 32 Гбайт. К нам попала модель Intel Optane MEMPEK1W0132GA максимального объёма.

Если бы не маркировка, то этот накопитель можно было вы спутать с обычным SSD. Кстати, по этому назначению модули Intel Optane также можно использовать. В таком случае можно получить быстрый  и долговечный SSD. Но с таким же успехом можно купить гоночный болид для покорения Московских пробок. Только переплатить придётся немного побольше. 🙂

Установка Intel Optane

Для начала работы с Intel Optane необходимо выполнить несколько простых действий. Надо подключить сам накопитель к материнской плате. После этого надо установить специальный драйвер. Также желательно включить режим «Intel RST и System Acceleration с технологией Intel Optane» для накопителей SATA.

Процедура установки драйверов элементарна и не займёт много времени. В процесс установки компьютер может перезагрузиться несколько раз. После установки драйверов необходимо включить опцию Optane. Делается это из одноимённой утилиты нажатием одно кнопки.

После этого компьютер снова перезагрузится и передаст работу софту Intel. Он, в свою очередь, соберёт единый RAID-массив из жёсктого диска и накопителя Optane. Тоже самое было и при работе с Intel Rapid Storage.

После перезагрузки установка Оптана вновь продолжится. На этот раз софт будет «оптимизировать» новую систему хранения данных. Вероятно, он просто будет копировать нужные файлы согласно своему «белому списку» в память быстрого накопителя.

Технические характеристики

Тестирование

Тестирование проходило в нескольких режимах. Сперва мы измерили быстродействие подсистемы хранения обоих Нюков без использования Оптана, а потом уже уже вместе с новым накопителем.

Для оценки работы Оптана мы решили отойти от общепринятой практики, и не стали досконально изменять количество IOPS при любом чихе системы и ограничились лишь парой бенчмарков — Crystal Disk Mark и PCMark 8. Вместо этого мы замеряли скорость перезагрузки системы, а также время запуска самых приложений.

Сперва начнём с бенчмарков. Без использования Оптана оба Нюка показали примерно одинаковые результаты. Это логично, потому что они отличаются друг от друга только одними процессорами.

Что касается производительности жёсткого диска и самого накопителя Intel Optane и памяти 3DXpont, то можно сказать, перед нами M.2 PCIe SSD с высокой скоростью чтения. Что же касается результатов тестирования HDD, то здесь всё ясно и без комментариев.

Для определения отклика системы мы измеряли время загрузки, перезагрузки и запуска приложений. В этот список попали GTA V и Photoshop.

Теперь посмотрим, как изменилась работа системы после установки и включения Оптана. Начнём, традиционно, с бенчмарков, с PCMark 8.

В PCMark 8 также хорошо оказался заметен прирост производительности. Intel Optane помог ускорить ответ системы в этом бенчмарке.

В Crystal DiskMark мы видим заметно возросшие скорости чтения и записи. Оно и понятно — бенчмарк работал напрямую с накопителем.

Теперь посмотрим, как изменился отклик системы:

Как видно из таблицы, Оптан смог ускорить не только запуск операционной системы, но и остальных приложений. Здесь внимательный читатель может возразить, что тем же самым занималась технология Intel Smart Response. Разумеется, всё так и есть, но отличие Оптана заключается в том, что он работает быстрее и его софт работает гораздо совершеннее, чем у Smart Response. Теперь для оптимизации приложения не требуется проводить по 10 запусков игры или программы «вхолостую». Уменьшение времени запуска, перезагрузки Windows, а также запуска GTA V и Photoshop произошло сразу же после включения мини-ПК.

Заключение

Компаниям Intel и Micron действительно удалось устроить революцию на рынке памяти. Тандем из двух компаний смог разработать новый вид памяти, который объединяет в себе скорость оперативной памяти и энергонезависимость традиционной флеш-памяти.

Будущее у 3DXpoint пока выглядит туманно — технология ещё очень свежая, да и найти в продажи модули памяти с 3DXpoint непросто. А что касается оперативной памяти с микросхемами нового поколения то это железо в Intel хотят обкатывать в крупных дата-центрах.

Тем не менее, у памяти Intel 3DXpoint, есть шанс стать той отправной точкой, после которой начнём меняться структура ПК. Если стереть границу между постоянной и оперативной памятью, то мы будем пользоваться совершенно иными устройствами, которые будут работать по совершенно другим алгоритмам.

Ну а пока оценить новую память можно на примере Intel Optane. С помощью этой технологии можно заметно увеличить отклик системы и уменьшить время запуска любых приложений.