Nośniki danych: SSD, HDD i inne
Artykuł
Tomasz Kurzak, Poniedziałek, 3 kwietnia 2017, 10:14

Intel Optane SSD DC P4800X to pierwszy nośnik wykorzystujący moduły 3D XPoint oraz technikę Optane. Mieliśmy okazję nie tylko uczestniczyć w telekonferencji dotyczącej nadchodzącego modelu, ale także, jako jedyna polska redakcja, porozmawiać o nim na targach CeBIT 2017 z Jamesem Myersem z Intela. Poznaliśmy także szczegóły dotyczące modułów pamięci Optane. Czy DC P4800X to pierwsza jaskółka zapowiadająca rewolucję na rynku pamięci masowej? Sprawdźmy!

Intel Optane SSD DC P4800X 375 GB

Intel Optane SSD DC P4800X 375 GB to pierwszy nośnik z modułami pamięci 3D XPoint. Obszerniej o tej technice pisaliśmy już w 2015 r., ale dopiero teraz zmaterializowała się ona pod postacią SSD, który będzie powszechnie dostępny w sprzedaży w drugiej połowie tego roku. Intel Optane SSD DC P4800X, jak każda nowość, nie będzie tani. Jednak cena, 1250 dol., dla wielu była niemałym zaskoczeniem. Należy pamiętać, że nie jest to nośnik przeznaczony dla nas, miłośników nowinek technicznych. Jego domeną są zastosowania serwerowe. Intel Optane SSD DC P4800X 375 GB najlepiej sprawdzi się w przechowywaniu baz danych o wielkości kilkuset gigabajtów i większych, co czyni go doskonałym nośnikiem dla centrów danych. 

Intel Optane SSD DC P4800X 375 GB

Intel Optane SSD DC P4800X 375 GB początkowo będzie dostępny w postaci kart rozszerzeń przeznaczonych do portów PCI Express ×4, ale będzie można go kupić także w formie urządzeń kompatybilnych ze standardem U.2. Działaniem nośnika zarządza siedmiokanałowy kontroler Intela, obsługujący do czterech kości na kanał. Każda z nich ma pojemność 16 GB, co przekłada się na łączną pojemność 448 GB. Jednak użytkownicy dostaną dostęp do 375 GB, co oznacza, że po utworzeniu pojedynczej partycji będzie można zapisać na tym SSD około 350 GB. Jeszcze w tym roku mają być dostępne warianty modelu Optane SSD DC P4800X o pojemności 750 GB i 1,5 TB.

Prędkość sekwencyjnego odczytu i zapisu danych oszacowano na, odpowiednio, 2400 MB/s i 2000 MB/s. W tych samych scenariuszach opisywany nośnik będzie umiał wykonać w ciągu sekundy, odpowiednio, 550 000 i 500 000 operacji wejścia-wyjścia (IOPS). To bardzo duże wartości, ale w kontekście maksymalnej prędkości odczytu i zapisu danych osiąganej przez Samsungi z serii 960 Evo i Pro trudno je nazwać rewolucyjnymi. Także wartość tego parametru w czasie odczytu danych nie jest niczym nowym, bo zbliżoną osiągają modele Intel DC P3700 400 GB (450 000 IOPS) oraz Intel 750 400 GB (430 000 IOPS). Gdzie więc ta rewolucja?

Intel Optane SSD DC P4800X 375 GB

W czasie studiowania danych technicznych modelu Intel Optane SSD DC P4800X w oczy rzuca się przede wszystkim trwałość modułów pamięci. Producent chwali się tym, że sięga ona 30 DWPD (Drive Writes Per Day), a to oznacza, że każdego dnia można zapisać 30-krotność pojemności nośnika. I tak codziennie przez okres trwania gwarancji, co w teorii pozwala na zapisanie łącznie 12,3 PB danych. I to już jest wartość naprawdę godna podziwu. 

 

 

Intel Optane SSD DC P4800X 375 GB

Pojemność:

deklarowana/rzeczywista

375 GB/~350 GB

Kontroler

bd.

Kości pamięci

3D XPoint (20 nm)

Odczyt sekwencyjny:

deklarowany/rzeczywisty

2400/bd. MB/s

Zapis sekwencyjny:

deklarowany/rzeczywisty

2000/bd. MB/s

Liczba op. na sek. – odczyt:

deklarowany/rzeczywisty

550 000/bd.

Liczba op. na sek. – zapis:

deklarowany/rzeczywisty

500 000/bd.
Gwarancja 5 lat
Cena 1250 dol.

 

Jeszcze większe wrażenie robią opóźnienia przy odczycie i zapisie danych. W obu tych przypadkach wynoszą poniżej 10 µs (mikrosekund). Dla porównania: tradycyjne SSD osiągają dziesiątki mikrosekund. Co jeszcze ważniejsze, wspomniane opóźnienia nie zmieniają się znacząco w czasie nawet intensywnej pracy. Podczas losowego odczytu (QD1) powinny utrzymywać się poniżej 30 µs, nawet jeśli w tym samym czasie nośnik wykonuje zadania związane z losowym zapisem. Intel wysoko oszacował także wartości parametru QoS (Quality of Service). Z wewnętrznych testów wynika, że w 99,999% przypadków losowego zapisu (mieszany tryb pracy: odczyt – 70%, zapis – 30%, 4 kB) opóźnienia wynoszą poniżej 200 µs. Wyższość techniki 3D XPoint nad tradycyjnymi modułami NAND objawia się również tym, że w przypadku rozwiązania opracowanego przez Intela i Microna informacje w komórkach mogą być po prostu nadpisywane. W tradycyjnych SSD konieczne jest odpowiednie zarządzanie zapisywanymi informacjami, żeby maksymalnie skrócić czas potrzebny na opróżnianie i ponowne zapełnianie komórek. Modułów 3D XPoint to nie dotyczy.

 

Intel Optane SSD DC P4800X - opóźnienia

Kliknij, żeby powiększyć

 

To właśnie te cechy nośnika Optane SSD DC P4800X sprawiają, że jest on wydajniejszy od rywali wykorzystujących pamięć NAND. Jak powiedział nam James Myers, Intel przeprowadził badania, z których wynika, że najczęściej spotykane scenariusze podczas pracy systemów operacyjnych Windows i przeznaczonych dla nich programów to mieszany tryb z kolejkami o długości 1–4. Podczas opracowywania techniki 3D XPoint skupiono się właśnie na takich zastosowaniach nośnika, żeby mógł on usprawnić pracę komputerów i skrócić czas wykonywania operacji jeszcze bardziej, niż robią to SSD wykorzystujące pamięć NAND. Podczas wykonywania zadań o długości kolejki od 1 do 16 nośnik Optane SSD DC P4800X 375 GB jest od pięciu (QD16) do ośmiu (QD1) razy szybszy od modelu DC P3700 400 GB. Pokazuje to doskonale, jaką przewagę mają kości 3D XPoint nad modułami NAND. Będzie można to odczuć nie tylko w zastosowaniach serwerowych. Także nośniki z pamięcią 3D XPoint przeznaczone dla konsumentów będą działać w ten sposób, co przełoży się na skrócenie czasu reakcji systemów operacyjnych i programów na polecenia wydawane przez użytkowników. Nośniki z pamięcią 3D XPoint doskonale sprawdzą się także w czasie renderowania materiałów wideo w wysokiej rozdzielczości.

3D XPoint - wydajność

Według Jamesa Myersa technika Optane i pamięć 3D XPoint będą miały obecnie największy wpływ na rozwój sztucznej inteligencji, a także maszynowego uczenia, bo pozwolą tworzyć większe i bardziej skomplikowane modele. To z kolei pozwoli nadawać szerszy kontekst informacjom, na których operują algorytmy sztucznej inteligencji. Za przykład posłużyło w naszej rozmowie zwiększenie trafności zautomatyzowanych analiz wyników tomografii komputerowej. Obecnie ich trafność może wynosić 95%, ale dzięki szerszemu kontekstowi i możliwości szybszego analizowania danych może ona wzrosnąć do 99,99%.

Oczywiście, to jedynie przykład, a nie deklaracja tego, co nas czeka w najbliższej przyszłości. Myers podkreślił, że na razie jest za wcześnie, by mówić o tym, jak dokładnie techniki Optane oraz 3D XPoint zmienią świat i jaki będą miały na nas wpływ. Według niego pewne jest to, że jakość oferowanych nam usług poprawi się dzięki wykorzystaniu nośników Optane, i będziemy mogli tego doświadczyć chociażby podczas użytkowania narzędzi do nawigacji, a to dzięki szybszemu i lepszemu wytyczaniu tras, czy nawet w działaniu algorytmów sterujących autonomicznymi samochodami. Tak samo efektywniejsze – dzięki szybszej analizie danych – wykorzystanie serwerów może skutkować pojawianiem się na rynku nie tylko nowych dostawców znanych już usług, ale także całkowicie nowych rozwiązań, których wdrożenie obecnie byłoby nieopłacalne ze względu na koszty i czas potrzebny do obróbki informacji.

 

Kliknij, żeby powiększyć

 

Intel Memory Drive Technology, czyli inne zastosowanie dla nośników Optane

Intel Optane SSD DC P4800X 375 GB może być wykorzystywany nie tylko jako pamięć masowa. W połączeniu z dodatkowo płatnym oprogramowaniem Intel Memory Drive Technology może on służyć jako uzupełnienie pamięci operacyjnej (RAM) w serwerach. Opracowane przez „niebieskich” rozwiązanie sprawia, że system operacyjny może rozpoznać część nośnika Optane jako pamięć bezpośrednio adresowalną i wykorzystywać ją jak RAM. Zaawansowane mechanizmy heurystyki umieją przewidywać, jakie dane będą potrzebne do wykonania najważniejszych operacji, i przyspieszać ich odczyt lub zapis. Według Intela w niektórych zastosowaniach to rozwiązanie może być niemal tak efektywne jak moduły DRAM. Wykorzystanie nośników Optane w połączeniu z oprogramowaniem Intel Memory Drive Technology pozwala dość znacząco zwiększyć ilość pamięci operacyjnej w serwerach. Dwuprocesorowe platformy oparte na procesorach Intel E5v4 pozwalają na zastosowania 3 TB RAM. W razie użycia czterech takich procesorów wartość ta wzrasta do 12 TB. Z kolei w razie wykorzystania nośnika Optane i oprogramowania Intel Memory Drive Technology system operacyjny będzie mógł zaadresować, odpowiednio, 24 TB i 48 TB.

Moduły pamięci Optane

Pamięć Optane (ang. Optane Memory) to pomysł firmy Intel na rozwiązanie starego problemu: jak zaoferować w rozsądnej cenie nośnik o szybkości SSD i pojemności HDD. Moduły Pamięci Optane to nośniki o pojemności 16 GB i 32 GB wyposażone w kości 3D XPoint. Ich głównym zadaniem jest stworzenie szybkiego bufora dla tradycyjnych dysków twardych. Takie samo połączenie będzie można utworzyć z SSD ze złączem SATA, jednak w takim przypadku wzrost wydajności nie będzie duży, a może nawet okaże się niezauważalny. Pamięć Optane będzie sprzedawana w postaci nośników M.2 NVMe współpracujących z magistralą PCI Express ×2. Będzie wymagać płyty głównej z chipsetem z serii 200 oraz 64-bitowej wersji Windows 10 i zadziała wyłącznie z partycją systemową (bootowalną). Nowość Intela ma pozwalać na sekwencyjny odczyt i zapis danych z prędkością, odpowiednio, 1200 MB/s i 280 MB/s, a liczba operacji wejścia-wyjścia na sekundę (IOPS) w tych samych scenariuszach ustalono na 300 000 i 70 000.

 

Pamięć Optane

 

Zadaniem modułów Pamięci Optane będzie pełnić funkcję pamięci podręcznej (cache) dla pojedynczego dysku twardego (lub nośnika SSD ze złączem SATA). Dzięki temu często używane pliki będą przechowywane w wydajnym buforze, co pozwoli na ich bardzo szybki odczyt lub zapis. Takie rozwiązania istnieją na rynku od lat w postaci dysków SSHD, które nie sprzedają się najlepiej. Jednak Pamięć Optane będzie miała nad nimi ogromną przewagę w postaci niezwykle małych opóźnień. To właśnie one mają sprawić, że system operacyjny i zainstalowane programy będą uruchamiać się niezwykle szybko. Na niezależne testy jeszcze trzeba trochę poczekać, ale Intel zaprezentował wyniki kilku przeprowadzonych przez siebie prób. Według tych danych ogólna wydajność komputera wyposażonego w moduł Pamięci Optane w czasie uruchamiania systemu operacyjnego, programów użytkowych i gier ma być 14-krotnie większa niż w przypadku peceta z pojedynczym dyskiem twardym.

 

Pamięć Optane

Kliknij, żeby powiększyć

 

Zaprezentowane powyżej i poniżej slajdy z telekonferencji prowadzonej przez Jamesa Myersa mogą robić niemałe wrażenie, ale wyłącznie na osobach, które jeszcze nie miały okazji pracować na komputerach wyposażonych w nośniki SSD. Za ciekawostkę można uznać to, że komputer z modułem Pamięci Optane został wyposażony „tylko” w 4 GB RAM. To sugeruje, że nowość Intela może także do pewnego stopnia uzupełniać pamięć operacyjną komputerów. W takim przypadku zakup Pamięci Optane wraz z nowym komputerem będzie miał sens, jeśli użytkownik zdecyduje się wydać pieniądze przeznaczone na 16 GB RAM-u (z czego większość będzie leżeć odłogiem) na moduł przyspieszający działanie całego systemu i wszystkich programów. Bez odpowiedzi pozostaje na razie pytanie o to, jak połączenie Pamięci Optane z 4 GB RAM sprawdzi się w zadaniach wymagających dużej ilości pamięci operacyjnej.

 

 

W czasie rozmowy z Jamesem Myersem mieliśmy okazję sprawdzić, jak sprawują się komputery wyposażone w Pamięć Optane. Krótka prezentacja produktów polegała na porównaniu czasu potrzebnego do wykonania tych samych zadań przez dwa komputery NUC. Pierwszy z nich był wyposażony w procesor i3-7100U, 4 GB pamięci operacyjnej DDR4, HDD o szybkości 5400 obr./min oraz moduł Pamięci Optane o pojemności 16 GB, który w drugim z komputerów został zastąpiony dodatkową kością RAM typu DDR4 o pojemności 4 GB. Różnica w czasie uruchamiania systemu operacyjnego, obrazów w programie Adobe Photoshop oraz materiałów wideo w Adobe Premiere Pro, jak nietrudno się domyślić, była ogromna. Przykładem najlepiej obrazującym ogromną różnicę w szybkości działania komputerów była próba polegająca na ponownym uruchomieniu Windows 10. Komputer z modułem Pamięci Optane zdołał wyświetlić pulpit, zanim na monitorze podłączonym do drugiej maszyny zniknął ekran informujący o zamykaniu systemu Windows. Oczywiście, nie wątpimy w to, że komputer wyposażony w moduł Pamięci Optane został odpowiednio przygotowany do testu przez kilkukrotne uruchomienie programów, które zostały użyte w czasie prób, ale nawet w tej sytuacji różnice w wydajności były bardziej niż zadowalające.

Największą zaletą modułów Pamięci Optane mają być jednak małe opóźnienia, które zapewniają kości 3D XPoint. To właśnie one mają sprawiać, że czas reakcji na polecenia wydawane przez użytkownika będzie krótszy niż w przypadku tradycyjnych SSD. Według Myersa upowszechnienie modułów Pamięci Optane może także sprawić, że twórcy oprogramowania spojrzą na swoje produkty pod całkowicie nowym kątem. Obecnie muszą oni brać pod uwagę to, że komputery, na których będą uruchamiane gry i programy użytkowe, często są wyposażone w 4 GB RAM. Dzięki modułom Pamięci Optane takie ograniczenie nie będzie już problemem.

 

 

Czy Intel Optane to rewolucja i przyszłość pamięci?

Niestety, na razie jest zdecydowanie za wcześnie, żeby jednoznacznie odpowiedzieć na to pytanie. Z pewnością nośniki Intel Optane SSD DC P4800X doskonale sprawdzą się w zastosowaniach serwerowych. Bardzo małe opóźnienia przełożą się pozytywnie nie tylko na efektywniejszą pracę centrów danych i serwerów bazodanowych, ale też, w konsekwencji, na jakość oferowanych nam usług. Sytuacja komplikuje się w przypadku modułów Pamięci Optane. Ich cena, porównywalna z cenami nośników SSD o pojemności 128 GB i 256 GB, sprawia, że będą atrakcyjnym wyborem dla wąskiej grupy klientów, którzy potrzebują zarówno dużej przestrzeni na dane, jak też szybkiego działania systemu i zainstalowanych programów. O tym, czy będzie warto kupić moduł Pamięci Optane, dowiecie się z jednego z naszych testów. Poprosiliśmy już o udostępnienie nam egzemplarza testowego i niedługo powinien on trafić do naszej redakcji.

Osoby zawiedzione najnowszymi produktami Intela powinny uzbroić się w cierpliwość. W tym roku do sprzedaży mają jeszcze trafić przeznaczone dla „entuzjastów” i do zastosowań profesjonalnych nośniki z modułami 3D XPoint. Czas pokaże, czy będą one konkurencją dla tradycyjnych SSD opartych na pamięci NAND.

Konkurs Palit Polska
Ocena artykułu:
Ocen: 19
Zaloguj się, by móc oceniać
cyroniok (2017.04.03, 10:57)
Ocena: 9

0%
5 tys zł za 350 gb odbiorcą takiego produktu jest kto ?
Mglisty (2017.04.03, 11:11)
Ocena: 20

0%
I gdzie to sprawdzenie z pierwszego akapitu? No bo chyba nie chodzi o slajdy Intela...
Hans (2017.04.03, 11:14)
Ocena: 16

0%
Czysty markieting...
Duchu (2017.04.03, 11:15)
Ocena: 16

0%
Hmm... Coś mi tu śmierdzi. News o tym już był http://pclab.pl/news73350.html, test to na pewno nie jest, więc co to za połączenie muła z osłem wypęzło/wypełzało po weekendowej przerwie, i to na głównej stronie...?? :|

Pozdr.
12 (2017.04.03, 11:30)
Ocena: 6

0%
Fail dekady?
motiff (2017.04.03, 11:32)
Ocena: 7

0%
Wersja dla bogatego luda to będzie to, nic specjalnego raczej czysty marketingowy szał
Ezio21 (2017.04.03, 11:46)
Ocena: 17

0%
Ale badziew, miało być superszybko i w miarę niedrogo a jest szybko i ku*ewsko drogo.
yendrek (2017.04.03, 12:19)
Ocena: 2

0%
'twórcy oprogramowania spojrzą na swoje aplikacje pod kompletnie nowym kątem. Obecnie muszą oni brać pod uwagę to, że komputery, na których będą uruchamiane gry i aplikacje często wyposażone są w 4 GB RAM. Dzięki modułom Pamięci Optane takie ograniczenie nie będzie już problemem.' I w wymaganiach do gier pojawi się 'minimum 100GB optane'. Obecni programiści i tak są leniwi (ewentualnie ciśnie ich góra żeby szybciej klepać kod i ch... z jakością), co dopiero będzie kiedy spuści się im kolejną smycz.
Remedy (2017.04.03, 12:32)
Ocena: 6

0%
Fiu.... a już się martwiłem, że będę musiał kupić więcej pamięci RAM, na szczęście Optane uwolni mnie o tej drenującej kieszeń czynności.... KAPPA!!
prznar1 (2017.04.03, 12:57)
Ocena: 6

0%
Wszystko ładnie i pięknie ale dla zwykłego użytkownika ta pamięć ma tylko jeden atut. Żywotność. Ssdki już i tak są szybkie że w domowym użytku nie widać specjalnie różnicy między najnowszymi generacjami. Więc szczerze mówiąc, niech producenci pomyślą jak zbić cenę i poprawić żywotność aby SSD w końcu zastąpiło hdd. Jak 2tb ssd będzie 2x droższy od 2tb hdd to będzie sukces.
Zaloguj się, by móc komentować
Facebook
Ostatnio komentowane