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Empurrando o potencial Intel Optane: desempenho RAID explorado

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    Recursos e especificações

    A memória Optane da Intel está finalmente sendo lançada, mas muitos não conseguem superar a ideia de cache em um computador de alto desempenho ou os altos requisitos do sistema. A memória Optane oferece desempenho semelhante ao de um SSD quando você a emparelha com uma unidade de disco rígido e, para algumas tarefas, oferece melhor desempenho do que um SSD de baixo custo. Ainda assim, alguns usuários querem apenas o sistema de armazenamento mais rápido possível, e o armazenamento em cache não é a melhor opção. Hoje examinamos uma opção que combina três SSDs de memória Optane em uma matriz RAID 0 para criar um grande volume para instalar um sistema operacional e alguns programas.

    Após nosso artigo inicial, li muitos comentários de leitores sobre a memória Optane. É óbvio que o nome por si só causa confusão. Optane “Memory” é na verdade um dispositivo de armazenamento. Fica confuso quando você adiciona o fato de que a família de produtos Optane tem dois dispositivos de cache de consumidor e um SSD de cartão complementar focado na empresa e, em seguida, a terminologia associada à criação de uma matriz de memória Optane (cache) em seu chipset da série 200 . Estou confuso e escrevi.

    Para este artigo, não estamos preocupados em criar a matriz de armazenamento em cache que pré-carrega o dispositivo de alta velocidade com dados acessados ​​com frequência. Estamos simplesmente usando três dispositivos Optane juntos, renunciando ao software especial e apenas controlando as cargas de trabalho com força bruta.

    O 3D XPoint da Optane (os chips físicos) são todos músculos. Podemos resumir os comentários em nosso primeiro artigo da Optane simplesmente dizendo que o produto de armazenamento em cache é apenas um pouco mais rápido que um SSD de alto desempenho. Isso é meio verdade, mas é um produto em sacos de areia. O SSD Optane Memory com 32 GB e 16 GB de capacidade usa um ou dois canais. Suspeito que seja um dispositivo de canal único, mas a Intel não confirmará nem negará as especificações do controlador. Se seguirmos minha teoria, este controlador de canal único da Intel supera facilmente seus SSDs baseados em NAND de 8 canais. Com o tempo, veremos mais recursos do Optane, mas, por enquanto, devemos pensar nele como uma classe totalmente nova de memória.

    Você pode não ver agora, mas a Intel em breve terá uma vantagem no jogo SSD. Nos últimos anos, todas as empresas de SSD tentaram alcançar a Samsung. Atualmente, a Samsung possui o flash NAND mais avançado, e a vantagem é tão grande que seu TLC NAND geralmente supera o MLC NAND concorrente. O 3D NAND da Samsung é como um time de futebol universitário jogando contra um time de futebol do ensino médio. Se essa é a analogia, a tecnologia Optane da Intel é do calibre NFL.

    Eu acho que o Optane está começando muito bem. Todos devemos lembrar que os primeiros SSDs prosumer baseados em SLC eram mais lentos do que um cartão SD moderno quando chegaram ao mercado. Com o tempo, o Optane ficará mais rápido, maior e mais barato. O que queremos é que a Intel o produza em massa, o torne barato e então nos dê os dispositivos de melhor desempenho a um preço acessível. Se você acha que isso vai acontecer em breve, então você não conhece a Intel. Não procure SSDs baseados em Optane de baixo custo para consumidores tão cedo, mas o RAID permite que você jogue o sistema se você correr um pouco de risco.

    Os SSDs modernos usam uma forma de RAID interno para aumentar o desempenho. Uma única matriz NAND é rápida, mas é preciso trabalhar em conjunto para atingir os altos níveis de desempenho que associamos aos SSDs. Capacidades maiores aumentam a probabilidade de mais transações paralelas (até um limite). Isso tem efeitos colaterais positivos e negativos. Com o tempo, a capacidade da matriz NAND aumentou e o número de chips físicos nos SSDs diminuiu. É por isso que muitos SSDs modernos são mais lentos que os modelos mais antigos com a mesma capacidade. Optane muda o jogo completamente. A Intel ainda não nos deu um SSD Optane prosumer acessível, então vamos fazer um usando uma combinação de hardware e software que você já pode ter.

    Especificações

    Memória Intel Optane 16 GB

    Memória Intel Optane 32 GB

    Nem todo chipset Intel suporta RAID. PCIe RAID cai para um nível ainda mais exclusivo porque você precisa da capacidade de desviar as pistas PCIe diretamente para o chipset PCH. Para habilitar esse recurso, você precisa de um chipset da série 100 ou 200 que suporte Rapid Storage Technology (RST). As restrições não são tão severas quanto habilitar o cache de memória Optane (processador 7th Series Core e chipset 200-Series), mas a barra ainda é muito alta.

    Usamos uma placa-mãe Asrock Z170 Extreme7+ para nosso array RAID 0 de três discos. A placa possui três slots M.2 com conectividade PCIe 3.0 x4 e todos os slots roteiam através do PCH for Rapid Storage Technology. Existem apenas algumas placas-mãe com três soquetes M.2, e há várias com dois soquetes M.2 e um slot PCIe que possui uma opção de rota PCH.

    Você não pode inicializar em um verdadeiro software RAID construído com Microsoft Storage Spaces, mas pode inicializar a partir de uma matriz RAID 0 usando a tecnologia de armazenamento rápido. A matriz nos oferece aproximadamente 82 GB de capacidade utilizável, ou cerca do dobro do requisito para uma instalação do Windows 10 Pro com todas as atualizações junto com o pacote de software Office. Não é muito espaço, mas nesta situação, procuramos qualidade em vez de quantidade.

    Os SSDs Optane Memory NVMe atingem menos largura de banda de pico do que alguns SSDs, mas é tudo sobre onde ele oferece maior desempenho. A memória Optane é mais rápida que a NAND em baixas profundidades de fila. Alguns ficaram presos às alegações iniciais da Intel de que a mídia oferece 100x o desempenho do NAND, mas o desempenho no nível do dispositivo está mais próximo de 10x. Nós nem atingimos essa marca com a Optane Memory (o sistema de cache oficial). Se você já leu uma análise de SSD antes, entende que examinamos produtos com uma diferença de 10% a 20% entre os produtos melhores e os médios. A vantagem da memória Optane em sua área de trabalho pode não ser uma melhoria completa de 10x, mas é muito mais rápida do que o que já testamos antes (sem perder todos os dados em uma reinicialização).

    Preços, Garantia e Resistência

    O preço da memória Optane da Intel não mudou desde nossa primeira análise. As unidades de 16 GB ainda são vendidas entre US$ 45 e US$ 50, e empilhar as unidades menores não oferece muita capacidade de armazenamento. Se você seguir a rota Optane RAID, sugerimos usar as unidades de 32 GB. O preço varia entre US$ 75 e US$ 80 para cada dispositivo de 32 GB, dependendo do vendedor.

    As unidades Optane de 32 GB demoraram mais para chegar ao mercado do que o modelo menor. A Newegg e a Amazon carregam os 32 GB agora, e a Intel não disse nada sobre a falta de Optane. Newegg limita o número de unidades que você pode encomendar ao mesmo tempo, então você tem que fazer pedidos separados para comprar três deles. A Amazon não tem o mesmo limite, mas continua esgotando.

    A Intel oferece aos SSDs de memória Optane uma garantia limitada de 5 anos que cobre até 182,5 TB de autonomia de gravação.

    Um olhar mais atento

    O módulo de memória Optane vem em um formato M.2 2280 de face única padrão do setor. A memória 3D XPoint é rápida o suficiente para alcançar altas taxas de desempenho durante a leitura e gravação em um único die (e lembre-se, isso sem exigir um buffer DRAM). O controlador misterioso é menor do que a maioria dos controladores SSD baseados em NAND e parece ser construído especificamente para a memória Optane.

    Armamos nossa placa-mãe Asrock Z170 Extreme7+ com três módulos Optane Memory 32GB M.2 em RAID 0 para este teste.

    Tecnologia de armazenamento Intel Rapid RAID

    Testamos a matriz RAID de memória Optane como um volume secundário. Isso nos permite medir o desempenho sem qualquer IO adicional proveniente do sistema operacional ou do software de medição. Com o sistema operacional já instalado, usamos a interface Rapid Storage Technology da Intel para construir o array de três drives usando RAID 0. Após nossa primeira rodada de testes, limpamos os dados e instalamos o Windows 10 Pro no array para executar o SYSmark 2014 SE da BAPCo .

    É tentador ajustar a política do modo de cache, mas desaconselhamos isso. As configurações de write-back e write-through faziam com que o sistema travasse durante cargas de trabalho pesadas. Não tentamos a configuração somente leitura. Das três configurações que usamos, “off” forneceu os melhores resultados e estabilidade do sistema.

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