Ввeдeниe
Твeрдoтeльныe нaкoпитeли кoмпaнии Intel, пoстрoeнныe нa тexнoлoгии Optane и принципиaльнo нoвoй пaмяти 3D XPoint, нa сaмoм дeлe дoступны нa рынкe ужe пoчти гoд. Oднaкo в прoшлoм гoду пoльзoвaтeли нaстoльныx кoмпьютeрoв мoгли купить тoлькo крaйнe нeбoльшиe пo oбъёму нaкoпитeли Optane Memory, кoтoрыe нaзвaть пoлнoцeнными нoситeлями инфoрмaции дoстaтoчнo тяжeлo. Такие SSD ёмкостью 16 и 32 Гбайт предназначались исключительно для кеширования и повышения отзывчивости обычной дисковой подсистемы, составленной из других HDD или SSD. И они действительно неплохо решали поставленную перед ними задачу: по крайней мере, оживить систему с обычным механическим жёстким диском у них вполне получалось.
Вместе с этим, накопителям Optane Memory удалось раздразнить энтузиастов: скоростные характеристики таких решений действительно выглядели очень многообещающе, и многие пользователи захотели получить какие-то решения, построенные на той же технологии, но с большим объёмом, чтобы их можно было бы использовать в десктопах в роли обычных первичных системных носителей информации. К счастью, теперь у Intel есть ответ на все такие запросы. Представленный в конце прошлого года Optane SSD 900P — это и есть твердотельный накопитель на базе памяти 3D XPoint, который можно использовать как обычный, но очень-очень быстрый SSD.
Для тестирования нам удалось получить от Intel младшую версию Optane SSD 900P с ёмкостью 280 Гбайт. На её примере мы посмотрим, действительно ли микропроцессорному гиганту удалось вывести производительность накопителей на новый уровень, а также попробуем понять, могут ли быть востребованы такие скоростные показатели сегодня.
Intel Optane SSD 900P в подробностях
Начнём знакомство, по традиции, с официальных характеристик.
Вообще, на данный момент Intel Optane SSD 900P существует в четырёх вариантах: двух различных ёмкостях и двух форм-факторах. В магазинах можно найти Optane 900P объёмом 280 и 480 Гбайт, а внешнее исполнение может представлять собой либо HHHL-карту (Half Height Half Length — половинная длина, половинная высота), устанавливаемую в слот PCI Express 3.0×4, либо 2,5-дюймовое устройство толщиной 15 мм, которое подключается в систему посредством интерфейса U.2.
Знакомясь с характеристиками, приведёнными в таблице выше, достаточно легко упустить из вида тот ключевой момент, который делает Optane SSD 900P особенным. Действительно, скорости последовательных операций для новинки заявлены на уровне 2,5/2,0 Гбайт/с для чтения и записи соответственно. И это — достаточно скромные величины по меркам привычных NVMe SSD, базирующихся на NAND-памяти. Тот же Samsung 960 PRO может предложить заметно более высокие показатели, доходящие до 3,5/2,1 Гбайт/с.
Но смотреть надо не сюда, а на латентности: для Optane SSD 900P объявлены задержки при операциях чтения и записи, которые не превышают 10 мкс. Это — примерно на порядок меньше латентностей, обеспечиваемых лучшими SSD, построенных на MLC 3D V-NAND. И более того, столь низкие задержки при работе с Optane SSD 900P автоматически влекут за собой рост показателей производительности при произвольных операциях чтения или записи. Особенно явно это должно быть видно в том случае, если речь идёт об операциях с короткими очередями запросов. Однако и по пиковым показателям на уровне полумиллиона IOPS равных Optane SSD 900P среди потребительских NVMe SSD нет.
И ещё одно направление, по которому Optane SSD 900P принципиально лучше SSD на базе обычной флеш-памяти — это его ресурс. В рамках установленной пятилетней гарантии Intel разрешает полную десятикратную перезапись накопителя ежедневно. Это выливается в допустимый объём записи на уровне тысяч терабайт (нескольких петабайт). Причём, это лишь гарантия. Если же исходить из того, как трактует износ массива памяти сам накопитель в своей S.M. A.R.T.-диагностике, то получается, что 3D XPoint допускает как минимум 200 000 циклов перезаписи.
Доставшийся нам на тесты накопитель Intel Optane SSD 900P был выполнен в виде HHHL-карты с интерфейсом PCI Express 3.0×4. И откровенно говоря, его внешний вид ничем не выдаёт революционную начинку. Выглядит он примерно также, как, например, Intel SSD 750, разве только радиатор и алюминиевая пластина на оборотной стороне приобрели чёрное анодирование и немного отличающийся рисунок рёбер. Размеры же платы остались старыми: 68,9×17,2×168 мм.
Крепёжная планка, которой плата Intel Optane SSD 900P должна фиксироваться в корпусе, имеет перфорацию, но никакого активного охлаждения в рассматриваемом накопителе не предусмотрено. Считается, что обычной корпусной вентиляции для охлаждения будет достаточно, хотя Optane SSD 900P и имеет достаточно высокое по меркам SSD максимальное тепловыделение на уровне 14 Вт. Впрочем, в процессе тестирования накопитель не проявлял никакой склонности к перегреву. Максимальная температура, которая фиксировалась в процессе испытаний, составляла 47 градусов, при том, что все тесты проходили на открытом стенде без какого-либо дополнительного обдува.
В основе Optane SSD 900P используется собственный проприетарный контроллер, который был изначально разработан инженерами Intel для серверного накопителя на базе 3D XPoint, DC P4800X. Очевидно, что собственный контроллер для накопителей на базе такой памяти необходим, так как она использует иные физические принципы и совершенно другую относительно NAND логическую структуру. Создавать же отдельный процессор для потребительского Optane SSD 900P в компании Intel посчитали нецелесообразным, что тоже вполне логично, так как речь идёт не о массовом продукте, а о премиальном нишевом решении для энтузиастов. Данный контроллер общается с массивом памяти по семи каналам и кардинально отличается от простого двухканального контроллера, который Intel ставит в Optane Memory. Помимо числа каналов разница, в частности, есть ещё и во внешнем интерфейсе. Контроллер Optane SSD 900P поддерживает четыре линии PCI Express 3.0, а Optane Memory подключается в систему по двум линиям PCI Express 3.0. Соответственно, потенциал, который заложен в «полноценный» Optane SSD 900P, гораздо выше.
Отдельно стоит отметить, что 2,5-дюймовые версии Optane SSD 900P по своим потребительским характеристикам не отличаются от PCI Express-вариантов. В них используется иная печатная плата, они подключаются к системе другим способом — через интерфейс U.2, но производительность модификаций в разном внешнем обличье совершенно идентична.
3D XPoint и Optane: секреты привлекательности
Перед тем, как перейти к результатам тестов, несколько слов нужно сказать о той инновационной памяти 3D XPoint, которая и дала жизнь столь удивительному, надёжному и производительному накопителю Intel Optane SSD 900P.
3D XPoint описывается компанией Intel как революционная энергонезависимая память со временем доступа лучше, чем у NAND, но хуже, чем у DRAM; с более высокой выносливостью, чем у DRAM; и с хорошими перспективами масштабирования и наращивания плотности хранения данных. Однако несмотря на всю маркетинговую шумиху, поднятую вокруг 3D XPoint, окончательной ясности относительного того, какие физические процессы и химические соединения лежат в её основе, нет до сих пор. Впрочем, какие-то базовые представления о том, как устроена 3D XPoint, получить из официальных источников всё-таки возможно.
Эта память представляет собой трёхмерную решетчатую структуру (что прямо следует из названия 3D XPoint), где на пересечениях проводников, формирующих строки и столбцы, находятся элементарные запоминающие устройства — собственно ячейки памяти. Эти устройства представляют собой фрагменты из некоего материала, который при применении электрического воздействия может изменять и затем сохранять своё электрическое сопротивление.
Большинство экспертов склоняется к тому, что в 3D XPoint в той или иной степени использует эффект фазового перехода второго рода — переход вещества из одной термодинамической фазы в другую при сохранении плотности и внутренней энергии. В природе существует немало материалов, обладающих способностью выполнять такой фазовый переход при изменении внешних условий, например, полуметаллы бор, кремний, германий, мышьяк, сурьма, теллур и проч. А при смешивании полуметаллов с металлами в специальных пропорциях получаются так называемые халькогениды — ещё более интересные материалы, обладающие двумя фазами: аморфной с большим электрическим сопротивлением и кристаллической — с маленьким. Вполне возможно, что какие-то халькогениды и применяются в 3D XPoint.
При этом чрезвычайно важно, что электрическое сопротивление материала, используемого в ячейках 3D XPoint, остаётся неизменным и после снятия внешнего воздействия. То есть после того, как ячейка памяти 3D XPoint получила какое-то значение, она продолжает сохранять его сколь угодно продолжительное время даже в том случае, если питание системы отключено. Таким образом, 3D XPoint кардинальным образом отличается от динамической памяти (DRAM). И дело не только в энергонезависимости. Как говорит Intel, конструкция 3D XPoint вообще не требует использования полупроводниковых транзисторов, что в конечном итоге позволяет добиваться гораздо лучшей миниатюризации ячеек. По утверждениям разработчиков, новая память в сравнении с DRAM выигрывает по плотности хранения данных в 4—10 раз.
Преимущество технологии 3D XPoint заключается ещё и в том, что данные, хранящиеся в каждой ячейке, могут быть сравнительно легко перезаписаны. Так, традиционная энергонезависимая NAND-память для стирания своего содержимого требует приложения высоких напряжений, причём после процедуры очистки ячейки могут быть запрограммированы лишь единожды, затем же, при необходимости перезаписи, их содержимое приходится очищать снова. Использовать 3D XPoint в этом плане гораздо проще: переключение запоминающего устройства из состояния логического нуля в логическую единицу и обратно происходит без каких-либо промежуточных стадий, напрямую.
Помимо того, что к традиционной флеш-памяти приходится постоянно применять повышенные напряжения, которые постепенно изнашивают её полупроводниковую структуру, NAND имеет не слишком удобную в использовании страничную организацию. Массив флеш-памяти обычно разбивается на 4-килобайтные страницы, которые объединены в блоки общей ёмкостью до 512 Кбайт. При этом операции чтения и записи выполняются на страничном уровне, а операции очистки памяти могут проводиться лишь с блоками целиком. В SSD это приводит к возникновению эффекта, который мы называем «усиление записи», когда для изменения одного-единственного байта данных может потребоваться прочитать, очистить и перезаписать все страницы целого 512-килобайтного блока данных.
3D XPoint этого недостатка лишена. Такая память может работать со своими ячейками побитно (по крайней мере, в теории). Именно за счёт этого Optane SSD 900P и выигрывает по производительности. В текущих версиях интеловских накопителей, построенных на 3D XPoint, применяются логические сектора объёмом по 512 байт. Это, конечно, повышает «усиление записи», но не так сильно, как в случае обычных SSD, что в конечном итоге позволяет Intel обещать для Optane SSD 900P выносливость, которая превосходит ресурс флеш-накопителей на порядок.
Таким образом, Optane SSD 900P не требует такого же объёма резервного пространства, как в классических SSD. Обычно увеличение объёма резервного пространства, которое используется для балансировки нагрузки и сборки мусора, позволяет увеличить производительность накопителя. Но поскольку 3D XPoint не требует никакой предварительной подготовки памяти перед записью, алгоритмы дефрагментации или сборки мусора в Optane SSD 900P попросту не требуются. Соответственно, резервное пространство в новом интеловском накопителе — это лишь некий объём запасных ячеек, которые в обычной работе используются только для хранения контрольных сумм и ни для чего больше. Во внутренних процедурах, направленных на предварительную подготовку памяти под предстоящие операции, они не участвуют.
Другое принципиальное отличие в функционировании Optane SSD 900P касается того, как этот накопитель работает с данными. Поскольку что массив 3D XPoint не страдает от фрагментации, все запросы на чтение и запись могут быть обработаны практически полностью аппаратно, без добавления дополнительного программного уровня трансляции адресов. Кроме того, учитывая использование страниц малого объёма, даже операции с 4-килобайтными блоками могут быть выполнены в многоканальном режиме, в то время как в классические SSD вынуждены работать с мелкоблочными операциями посредством одного канала. Всё это естественным образом выливается в рост производительности и уменьшение латентности.
Именно поэтому накопители семейства Optane оказываются весьма привлекательны с точки зрения параметра «качество обслуживания». Они могут обеспечить постоянное и предсказуемое время реакции на входящие запросы, причём это время намного ниже, чем у SSD, основанных на флеш-памяти.
Современные NAND-накопители развивают максимальную скорость при глубоких очередях операций, когда на SSD приходит сразу большое количество запросов одновременно, которые контроллер накопителя может обработать параллельно. Это значит, что максимальные скорости традиционные SSD показывают лишь при линейных операциях или в специфических задачах серверного характера. Накопители же, построенные на базе 3D XPoint, отменяют это условие. Именно благодаря этому дорогостоящий Optane SSD 900P и может быть привлекателен для целого ряда десктопных и серверных задач, даже несмотря на свою высокую цену.
В конечном итоге всё это делает Intel Optane SSD 900P совершенно особым продуктом, который не похож ни на один другой NVMe-накопитель, имеющийся на рынке. Пропускная способность новинки при последовательных операциях находится на относительно привычном уровне. Но при смешанной или произвольной нагрузке, особенно на коротких очередях запросов или без них, Optane SSD 900P может обеспечить совершенно иной опыт. Это значит, что с ролью системного накопителя, с которого предполагается выполнять загрузку операционной системы и ресурсоёмких приложений, Optane SSD 900P должен справляться просто блестяще. Кроме того, такой SSD может быть весьма полезен и в том случае, когда решаемые на компьютере задачи ворочают серьёзными объёмами памяти, и без интенсивной работы с объёмным файлом подкачки попросту не обойтись.
Ну и конечно, говоря о характеристиках Optane SSD 900P, нельзя ещё раз не подчеркнуть его высочайшую выносливость. Ресурс этого накопителя определён из расчёта, что в течение пятилетнего гарантийного срока его можно десятикратно полностью перезаписывать хоть каждый день. Такие характеристики делают Optane SSD 900P если не вечным, то по крайней мере уж более надёжным хранилищем «горячих» данных по сравнению с любыми имеющимися на рынке SSD или HDD.
Методика тестирования
Тестирование проводится в операционной системе Microsoft Windows 10 Enterprise x64 Build 16299.15, корректно распознающей и обслуживающей современные твердотельные накопители. Это значит, что в процессе прохождения тестов, как и при обычном повседневном использовании SSD, команда TRIM поддерживается и активно задействуется. Измерение производительности выполняется с накопителями, находящимися в «использованном» состоянии, которое достигается их предварительным заполнением данными. Перед каждым тестом накопители очищаются и обслуживаются с помощью команды TRIM. Между отдельными тестами выдерживается 15-минутная пауза, отведённая для корректной отработки технологии сборки мусора. Во всех тестах используются рандомизированные несжимаемые данные.
Размер раздела, в пределах которого тестируется скорость операций, имеет размер 32 Гбайт, а продолжительность каждого теста составляет сорок секунд. Такие параметры, в частности, позволят получать более релевантные результаты для тех SSD, которые используют различные технологии SLC-кеширования.
Используемые приложения и тесты:
• Iometer 1.1.0
Измерение скорости последовательного чтения и записи данных блоками по 128 Кбайт (наиболее типичный размер блока при последовательных операциях в десктопных задачах). Тестирование проводится при различной глубине очереди запросов, что позволяет оценивать как реалистичные, так и пиковые параметры быстродействия.
[*] Измерение скорости случайного чтения и записи блоками размером 4 Кбайт (такой размер блока используется в подавляющем большинстве реальных операций). Тест проводится дважды — без очереди запросов и с очередью запросов глубиной 4 команды (типичной для десктопных приложений, активно работающих с разветвлённой файловой системой). Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей.
Установление зависимости скоростей случайного чтения и записи при работе накопителя с 4-килобайтными блоками от глубины очереди запросов (в пределах от одной до 32 команд). Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей.
Установление зависимости скоростей случайного чтения и записи при работе накопителя с блоками разного размера. Используются блоки объёмом от 512 байт до 256 Кбайт. Глубина очереди запросов в течение теста составляет 4 команды. Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей.
Измерение производительности при смешанной многопоточной нагрузке и установление её зависимости от соотношения между операциями чтения и записи. Тест проводится дважды: для последовательных операция чтения и записи блоками объёмом 128 Кбайт, выполняемых в два независимых потока и для случайных операций с блоками объёмом 4 Кбайт, которые выполняются в четыре независимых потока. В обоих случаях соотношение между операциями чтения и записи варьируется с шагом 20 процентов.
Исследование падения производительности SSD при обработке непрерывного потока операций случайной записи. Используются блоки размером 4 Кбайт и глубина очереди 32 команды. Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей. Продолжительность теста составляет два часа, измерения моментальной скорости проводятся ежесекундно. По окончании теста дополнительно проверяется способность накопителя восстанавливать свою производительность до первоначальных величин за счёт работы технологии сборки мусора и после отработки команды TRIM.
• CrystalDiskMark 5.5.0
Синтетический тест, выдающий типовые показатели производительности твердотельных накопителей, измеренные на 1-гигабайтной области диска «поверх» файловой системы. Из всего набора параметров, которые можно оценить с помощью этой утилиты, мы обращаем внимание на скорость последовательного чтения и записи, а также на производительность произвольных чтения и записи 4-килобайтными блоками без очереди запросов и с очередью глубиной 32 команды.
• PCMark 8 Storage Benchmark 2.0
Тест, основанный на эмулировании реальной дисковой нагрузки, которая характерна для различных популярных приложений. На тестируемом накопителе создаётся единственный раздел в файловой системе NTFS на весь доступный объём, и в PCMark 8 проводится тест Secondary Storage 2.0. В качестве результатов теста учитывается как итоговая производительность, так и скорость выполнения отдельных тестовых трасс, сформированных различными приложениями.
Тестовый стенд и участники тестирования
В качестве тестовой платформы используется компьютер с материнской платой ASUS Maximus VIII Ranger, процессором Core i5–6600K со встроенным графическим ядром Intel HD Graphics 530 и 8 Гбайт DDR4–2133 SDRAM.
В силу того, что Intel Optane SSD 900P — это продукт совершенно иного уровня, сравнивать его имеет смысл лишь с самыми производительными на сегодняшний день NVMe SSD. Поэтому в тестировании будет лишь два основных участника. Главному герою будет пытаться противостоять самый производительный накопитель на базе MLC 3D V-NAND, Samsung 960 PRO. Но кроме того, в мы добавили в тесты и Samsung 960 EVO, который призван проиллюстрировать некий типовой уровень производительности, выдаваемой среднестатистическими NVMe SSD.
В итоге, получился следующий перечень соперников:
Intel Optane SSD 900P 480 Гбайт (SSDPED1D480GAX1, прошивка E2010325);
Samsung 960 EVO 500 Гбайт (MZ-V6E500, прошивка 3B7QCXE7);
Samsung 960 PRO 512 Гбайт (MZ-V6P512, прошивка 4B6QCXP7).
Используемые версии NVMe-драйверов:
Intel Client NVMe Driver 4.0.0.1007;
Samsung NVM Express Driver 2.3.0.1709.
Последовательные операции чтения и записи
Как и ожидалось, при последовательных операциях Intel Optane SSD 900P от обычных твердотельных накопителей ушёл недалеко. И даже больше того, в случае последовательного чтения он существенно проигрывает Samsung 960 PRO. И это значит, что интеловская новинка не так универсальна, как бы того хотелось. Существуют сценарии работы, при которых старые добрые SSD на базе флеш-памяти могут оказаться эффективнее. В первую очередь Optane SSD 900P может не подойти тем пользователям, которые активно работают с видеоконтентом. Впрочем, далеко не лидирующие показатели при последовательных операциях были обещаны и в спецификациях, поэтому неожиданностью для нас они не стали.
Попутно мы проследили за масштабированием скорости линейных операций при росте глубины очереди запросов.
Совершенно очевидно, что проблема со скоростью последовательных операций Intel Optane SSD 900P связана с контроллером. Разработчики явно сэкономили, решив ограничиться семиканальной архитектурой, и то что мы видим на графиках — результат недостатка каналов в массиве 3D XPoint.
Операции случайного чтения
Но когда дело доходит до мелкоблочных операций, становится совершенно ясно, что Intel Optane SSD 900P — это представитель иного мира. Без очереди запросов его производительность как минимум в четыре раза выше, чем у лучшего SSD на базе MLC 3D V-NAND. Поскольку многие типичные операции вроде загрузки операционной системы и приложений или работа с файлом подкачки по сути представляют собой по различные случайные операции с небольшими блоками, Optane SSD 900P может оказаться очень привлекательным первичным накопителем.
Несмотря на то, что операции с глубокой очередью запросов для персональных компьютеров не характерны, мы всё же посмотрим, как зависит производительность рассматриваемого SSD от глубины очереди запросов при чтении 4-килобайтных блоков.
Как видите, классические SSD подтягиваются к Optane SSD 900P по производительности лишь при максимальной глубине очереди запросов. В этом случае они могут в полной мере использовать параллелизм массива памяти со страничной организацией. Optane SSD 900P же построен на памяти с иной архитектурой, которая допускает многоканальную работу с блоками небольшого размера. Именно поэтому на коротких очередях быстродействие интеловской новинки при случайном чтении получается просто фантастическим.
В дополнение к этому предлагаем посмотреть, как зависит скорость случайного чтения от размера блока данных:
Если очередь запросов имеет небольшую глубину, то Optane SSD 900P выигрывает у Samsung 960 PRO при работе с блоками любого размера.
Операции случайной записи
Казалось бы, убедительное преимущество построенного на базе 3D XPoint накопителя Intel Optane SSD 900P могло бы проявиться и тут, но такого не наблюдается. Всё дело в том, что классические SSD кешируют мелкоблочные операции записи в DRAM-буфере, по возможности превращая произвольные операции в линейные. Именно за счёт этого Samsung 960 PRO нагоняет Optane SSD 900P на диаграммах выше. При этом стоит отметить, что в конструкции нового интеловского накопителя DRAM-буфер не предусмотрен вообще. То есть, те показатели, которые мы видим в этом подразделе — это скорости прямой небуферизованной записи в массив 3D XPoint.
Никаких существенных изменений в производительности рассматриваемых SSD не происходит и с увеличением глубины очереди запросов. Это хорошо видно по следующему графику, где показана зависимость скорости произвольной записи 4-килобайтными блоками от длины очереди команд.
Фактически можно говорить, что DRAM-буфер устраняет разницу в архитектурах 3D XPoint и NAND-памяти при операциях случайной записи.
Следующий график отражает зависимость производительности при случайной записи от размера блока данных.
Любопытно, что как при росте, так и при уменьшении размеров блоков относительно 4-килобайтной отметки, Optane SSD 900P начинает выигрывать у обычных накопителей. Это объясняется тем, что кеширование записи в классических SSD оптимизировано именно под блоки размером 4–8 Кбайт, как наиболее часто встречающиеся в реальной жизни. В Optane SSD 900P же никакого промежуточного программного уровня кеширования попросту нет.
Смешанная нагрузка
По мере своего повсеместного распространения твердотельные накопители перестают использоваться в качестве исключительно системных и становятся обычными рабочими дисками. В таких ситуациях на SSD поступает не только рафинированная нагрузка в виде записи или чтения, но и смешанные запросы, когда операции чтения и записи инициируются разными приложениями и должны обрабатываться одновременно. Однако работа в дуплексном режиме для современных контроллеров SSD остаётся существенной проблемой. При смешивании операций чтения и записи в одной очереди скорость большинства твердотельных накопителей потребительского уровня заметно проседает. Это стало поводом для проведения отдельного исследования, в рамках которого мы проверяем, как работают SSD при необходимости обработки как последовательных, так и случайных операций, поступающих вперемежку. На следующей паре диаграмм мы приводим среднюю производительность, которая посчитана по данным шести измерений с разным соотношением количества операций чтения и записи.
Здесь Optane SSD 900P примерно вдвое производительнее самого быстрого SSD на базе NAND-памяти, Samsung 960 PRO. Очевидно, что новая технология 3D XPoint не только обозначает новые рубежи быстродействия при случайном чтении, но и оказывается весьма эффективной при работе с разнонаправленными операциями.
Следующая пара графиков даёт более развёрнутую картину производительности при смешанной нагрузке, показывая зависимость скорости SSD от того, в каком соотношении приходят на него операции чтения и записи.
Иллюстрация превосходства архитектуры памяти 3D XPoint получилась более чем убедительная. Работа в дуплексном режиме для Optane SSD 900P никакой проблемой не является вообще. Если у классических SSD одновременные обращения на чтения и запись данных приводят к просадкам производительности операций обоих типов, то у Optane SSD 900P такого эффекта нет и в помине.
Результаты в CrystalDiskMark
CrystalDiskMark — это популярное и простое тестовое приложение, работающее «поверх» файловой системы, которое позволяет получать результаты, легко повторяемые обычными пользователями. Полученные в нём показатели производительности должны дополнить подробные графики, построенные нами на основании тестов в IOMeter. Принципиальное отличие CrystalDiskMark заключается в том, что при измерении производительности он оперирует сравнительно небольшим тестовым файлом, в результате чего выдаваемые им результаты можно отнести лишь к категории оценочных.
По приведённым четырём диаграммам можно составить общее представление о том, какие пиковые показатели могут обеспечить SSD при максимальной глубине очереди запросов. Но не стоит забывать, что приведённые результаты получены при нереалистичной для десктопных компьютеров нагрузке. Поэтому удивляться тому, что здесь мы видим примерно равную производительность у Optane SSD 900P и Samsung 960 PRO, не следует.
А вот последующие четыре диаграммы представляют уже практический интерес — на них отображена производительность при нагрузке, которая распространена в реальной жизни при условии, что объёмы данных, которыми происходят файловые операции, не слишком велики.
Собственно, вывод тут напрашивается только один: главный козырь Optane SSD 900P перед традиционными накопителями на базе флеш-памяти — это его выдающаяся производительность при случайном чтении с короткими очередями запросов. Именно благодаря этому данная новинка и может предложить совершенно иной пользовательский опыт при работе с персональным компьютером.
PCMark 8 2.0, реальные сценарии использования
Тестовый пакет Futuremark PCMark 8 2.0 интересен тем, что он имеет не синтетическую природу, а напротив — основывается на том, как работают реальные приложения. В процессе его прохождения воспроизводятся настоящие сценарии-трассы задействования диска в распространённых десктопных задачах, и замеряется скорость их выполнения. Текущая версия этого теста моделирует нагрузку, которая взята из реальных игровых приложений Battlefield 3 и World of Warcraft и программных пакетов компаний Abobe и Microsoft: After Effects, Illustrator, InDesign, Photoshop, Excel, PowerPoint и Word. Итоговый результат исчисляется в виде усреднённой скорости, которую показывают накопители при прохождении тестовых трасс.
Показатель Intel Optane SSD 900P в PCMark 8 поражает не меньше, чем скорость его произвольного чтения. При реальной пользовательской нагрузке в распространённых приложениях этот инновационный накопитель обеспечивает вдвое-втрое более высокое быстродействие по сравнению с самыми лучшими твердотельными накопителями, построенными на привычной флеш-памяти.
Суммарный результат PCMark 8 нужно дополнить и показателями производительности, выдаваемыми флеш-дисками при прохождении отдельных тестовых трасс, которые моделируют различные варианты реальной нагрузки. Дело в том, что при разной нагрузке флеш-приводы зачастую ведут себя немного по-разному.
Выводы
Что касается производительности, то Intel Optane SSD 900P действительно выступил весьма впечатляюще. Этот твердотельный накопитель, построенный на новой памяти 3D XPoint, может предложить на порядок более низкие латентности по сравнению с привычными SSD, и это определяет его подавляющее превосходство во многих сценариях нагрузки. Он легко выигрывает у самого быстрого NVMe SSD на базе флеш-памяти при случайном мелкоблочном чтении и при смешанных операциях, что делает его более быстрым вариантом в реальных сценариях, связанных с работой в распространённых приложениях. Относительно слабое место у Optane SSD 900P нашлось лишь одно: последовательное чтение. В этом случае инновационный накопитель Intel не дотягивает до рубежей производительности, установленных Samsung 960 PRO, что по всей видимости связано с недостатком в числе каналов, предусмотренных контроллером Intel Optane SSD 900P.
Тем не менее, в том, что Intel Optane SSD 900P явно удался, нет никаких сомнений. В комплексе, по параметрам пропускной способности, латентности и надёжности, его можно смело назвать самым лучшим предложением на рынке. Если же при этом вспомнить о том, что основная пользовательская дисковая нагрузка, свойственная настольным компьютерам, состоит из операций с низкой глубиной очереди запросов, то Optane SSD 900P вообще начинает казаться идеальным. Ведь именно в тестах чтения блоков данных размером 4–8 Кбайт он в разы обходит наиболее производительные SSD, построенные на базе классической флеш-памяти. Фактически, на рынке нет ни одного другого носителя информации, который мог бы предложить сравнимые задержки и пропускную способность на широком спектре сценариев работы, свойственных для персональных компьютеров, серверов и рабочих станций.
Проблема с Intel Optane SSD 900P видится только одна — высокая цена. Накопитель объёмом 480 Гбайт обойдётся как минимум в $600,
