北京2017年5月4日電 /美通社/ -- 2017年3月,英特爾發(fā)布的面向臺式機的英特爾®傲騰? 內存模塊(16GB和32GB),自4月24日起上市開售。目前京東已發(fā)售,16GB售價379元。
無人不知無人不曉的摩爾定律,不僅是英特爾幾十年來技術革新的標準,而且也成為IT行業(yè)發(fā)展的參照物。然而英特爾的觸角可不僅限于芯片領域,革命性的傲騰(Optane)將永久改變存儲市場的格局。
機械硬盤還是閃存市場,都已逐漸形成寡頭形態(tài),無論是希捷和西部數(shù)據(jù)壟斷HDD市場,還是三星、SK海力士、美光、閃迪以及東芝瓜分閃存市場,新進廠商的技術和資金門檻都非常高,即便像紫光這樣大舉殺入半導體市場的企業(yè),投資數(shù)千億元,都難有撼動市場格局的能力。因此,存儲領域的技術革新,完全是按部就班地進行,容量和性能一直都在有所提升,但Optane的出現(xiàn),將打破這個可預期的過程,使慢下來的存儲重歸摩爾定律。
一年多前,當英特爾正式公布了3D Xpoint技術,技術特征恐怕不會留給人太多印象,而其動輒千百倍的性能提升、容量提升或成本下降,的確吊足了市場的胃口。畢竟長久以來,只有完全由半導體技術所驅動的處理器才能保持較高的性能增長,而從內存到硬盤的存儲產(chǎn)品,性能和容量的提升都變得非常緩慢,4GB內存甚至仍是PC的入門甚至主流配置,這一方面要拜Windows 7/8/10以來內存優(yōu)化所賜,另一方面在成本壓力下,用CPU的速度優(yōu)勢彌補內存容量的劣勢也是不得已而為之。類似情況也出現(xiàn)在硬盤上,雖說輕薄筆記本電腦的流行拉動的SSD的市場增長,但是對于平均價格不足3000元的臺式電腦來說,SSD既昂貴也不夠用,配備率不足15%也在情理之中。
對PC來說,Optane三種不同形態(tài)的產(chǎn)品中,傲騰內存(Optane Memory)是來幫助“后進”分子的。在如今的PC中,存儲“當仁不讓”地拖了整個系統(tǒng)的后腿,曾經(jīng)較有效的性能提升手段,已經(jīng)從增加內存變?yōu)樘砑覵SD。但是在預算有限的情況下,系統(tǒng)所添加的SSD并不能滿足現(xiàn)實需要,比性能更凸顯的矛盾是容量。
包括此前英特爾自己推出的TurboMemory在內,雙硬盤(獨立)或者混合硬盤(加速)方案,都是面向預算充足的中高端系統(tǒng),而面對預算有限的PC提供有效的加速方案方面就略顯不足。Optane Memory首先改變了產(chǎn)品定位,從再加速轉變?yōu)榧铀?。另外,不得不提的是,混合加速方案的軟件平臺Windows ReadyDrive早已非常成熟,但是對應的硬件方案,無論是TurboMemory+HDD還是SSD+HDD都已經(jīng)被實質淘汰,即實際使用率或配置率極低,容量不足以及SSD如何在中高端筆記本電腦上普及,是前者推出市場的主要原因,而SSD性能本身的短板,則是混合方案失敗的主因。
Optane Memory延續(xù)了混合硬盤的解決方案,而且從性能指標上并不比NVMe接口的高端SSD更出色,它憑什么改變PC的生態(tài)呢?在很多測試中,Optane Memory被拿來與消費級高端的三星960Pro/Evo、英特爾600p/6000p進行比較。以定位相對較低的英特爾600p系列產(chǎn)品為例,容量僅有16GB/32GB的Optane Memory讀性能超過最小容量的600p,而I/O能力也在其之上,甚至讀I/O性能大幅領先。同時,英特爾公布的讀/寫延遲時間也顯示,Optane Memory僅在µs量級,而3D NAND普遍在1x ms水平,相差千倍!當然,更高端的Pro 6000p以及三星的960Pro/Evo在I/O性能方面的提升更為顯著,實際測試也反映出它們完全在另一個境界。
低延遲的特性特別有利于提升用戶使用體驗,而高I/O能力更是彌補了HDD的不足,反而是數(shù)據(jù)傳輸速度成為相對次要的參數(shù)。
Optane Memory 16GB |
Optane Memory 32GB |
600p 128GB |
600p 1024GB |
|
持續(xù)寫(MB/s) |
145 |
290 |
450 |
560 |
持續(xù)讀(MB/s) |
900 |
1350 |
770 |
1800 |
寫IOPS |
35K |
65K |
35K |
128K |
讀IOPS |
190K |
240K |
91.5K |
115K |
讀/寫延遲(µs) |
7/18 |
9/30 |
- |
- |
較大功耗(W) |
3.5 |
3.5 |
0.1? |
0.1? |
從成本投入角度來看,三星960全系起始容量已在256GB水平,價格近千元;能夠達到379元/44美元價位的SSD,只能是有性能缺陷的三星XP941級別產(chǎn)品,而容量較小的600p比32GB Optane Memory價格更高、性能略低,選擇起來似乎并不難。
在開始分析Optane Memory的性能分析之前,首先要給大家看的是其性能表現(xiàn)。以上測試的平臺為Core i5-7600、4GB、希捷ST500DM002 500GB機械硬盤。其中這個HDD轉速為7200r/min、16MB緩存、單碟500GB,125MB/s的平均讀寫速度,可真算不上高水準。
Drive Specification* |
ST500DM002 |
ST320M000 |
ST250DM000 |
Formatted Capacity** |
500GB |
320GB |
250GB |
Guaranteed sectors |
976,773,168 |
625,142,448 |
488,397,168 |
Heads |
2/1 |
||
Disks |
1 |
||
Bytes per sector |
4096 |
||
Default sectors per track |
63 |
||
Default read/write heads |
16 |
||
Default cylinders |
16,383 |
||
Recording density (max) |
1413kb/in |
||
Track desity (avg) |
236ktracks/in |
||
Areal desity (avg) |
329Gb/in2 |
||
Spindle speed |
7200RPM |
||
Internal data transfer rate (max) |
1695Mb/s |
||
Average Data Rate, read/write (MB/s) |
125MB/s |
||
Maximum sustained data transfer rate, OD read |
144MB/s |
||
I/O data-tranfer rate (max.) |
600MB/s |
||
Cache buffer |
16MB |
然而在實際測試中,無論Optane Memory容量是16GB還是32GB,整個系統(tǒng)的磁盤性能全部以Optane Memory的性能水平示人,完全沒有1xxMB/s的贏弱表現(xiàn)。而且在測試中,Optane Memory的測試成績極為接近甚至略高于標稱水平,這是在以往的HDD或SSD測試中從未有過的,通常受數(shù)據(jù)壓縮和接口延遲影響,幾個主流的硬盤仿真測試軟件出來的成績,會低于標稱水平5%~10%,都是正常的,標稱性能往往只有在IOMeter這樣的純粹測試中達到,看來英特爾的數(shù)據(jù)標稱還是非常保守的。
16GB |
32GB |
|
標稱讀(MB/s) |
900 |
1350 |
實際讀(MB/s) |
||
AS SSD |
891 |
1303 |
CrystalDiskMark |
943 |
1427 |
ATTO Disk |
933 |
1371 |
標稱寫(MB/s) |
145 |
290 |
實際寫(MB/s) |
||
AS SSD |
145 |
257 |
CrystalDiskMark |
155 |
299 |
ATTO Disk |
153 |
298 |
是否負擔HDD性能優(yōu)化工作,對Optane Memory的讀寫速度層面的性能影響幾乎沒有,相對顯著的影響在4K文件的讀性能上,性能分水嶺則是讀取文件的容量:超過Optane Memory的容量,則讀性能被拉低,而不超過則幾乎無影響。究其原因,與Optane Memory的緩存機理有密切關系,而同理,寫性能也會受到相應的影響,但目前無論是測試軟件還是主流應用,都罕有一次性寫入數(shù)據(jù)量超過16GB的,至少你得有16GB以上很多的內存,才有一次性寫入這么多數(shù)據(jù)的可能。至于性能被拉低的程度,則和被讀取數(shù)據(jù)的類型、數(shù)據(jù)塊大小密切相關,總體來說越細碎負面影響越大,因為這樣更會將HDD的I/O的瓶頸凸顯。在此前SSD使用ReadyDrive加速HDD的測試中,存儲系統(tǒng)的讀寫性能也被拉升,但是提升幅度遠不能達到SSD原本的性能表現(xiàn),SSD本身I/O性能缺陷和延遲較大的不足,在這樣的方案中被放大 -- OS大量細碎緩沖讀寫模式,正好“發(fā)揮”了SSD的4K能力、耐久性的劣勢。
另一組開啟或關閉Optane Memory系統(tǒng)緩沖功能的測試對普通用戶更有意義,它代表著裝備Optane Memory所能帶來的直接體驗改善。
Optane |
no Optane |
|
Windows 10SP1磁盤性能(經(jīng)過訓練) |
6.25(1次訓練后穩(wěn)定) |
5.9 |
Windows 10SP1磁盤性能(未經(jīng)訓練) |
5.9 |
- |
重起時間(s) |
30 |
75 |
冷起事件(s)(自按下電源鍵) |
22 |
75 |
關機時間(s) |
6 |
11 |
系統(tǒng)性能自檢程序監(jiān)控啟動時間(s) |
5 |
15 |
shell加載(s) |
1 |
15 |
起動Adobe Photoshop CC(s) |
27 |
85 |
Chrome安裝時間(s) |
32(一次應用,無加速優(yōu)化) |
33 |
關于起動時間,無論是應用軟件還是系統(tǒng),用戶對其起動時間的感受最為直接,Optane Memory的加入可謂將HDD瞬間變?yōu)镾SD,而且一次性讀寫數(shù)十GB數(shù)據(jù)的應用非常罕見,Optane Memory所帶來的幾乎就是全盤(HDD)無縫的性能優(yōu)化,這一效果是SSD+HDD的雙盤模式無法企及的。
目前,Optane Memory 16GB版本價格已出,為379元,32GB版本價格預計不會超過700元。單就對PC性能的幫助來說,動輒數(shù)百GB甚至數(shù)TB的SSD級別存儲,可謂從地飛到天,使早已脫離摩爾定路的存儲回歸正軌。