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英特爾傲騰:摩爾定律的助推劑

英特爾
2017-05-04 15:49 9244
2017年3月,英特爾發(fā)布的面向臺式機的英特爾(R)傲騰(TM) 內存模塊(16GB和32GB),自4月24日起上市開售。

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
 (4K physical emulated at 512-byte sectors)

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。

消息來源:英特爾
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