12

Tak powinni to zrobić od początku. Nowe dyski Intel Optane będą przełomem na rynku SSD

Jak pewnie wszyscy wiecie, dyski SSD wykorzystują do przechowywania danych pamięci NAND. Ta technologia jest oczywiście znacznie wydajniejsza od dysków HDD, ale jej rozwój w ostatnim czasie nieco przyhamował. Można by się było nawet pokusić o stwierdzenie, że dotarliśmy do bariery dla pamięci NAND. Owszem transfery można zwiększać korzystając z równoległego umieszczenia jeszcze większej liczby kości, ale jeśli chodzi o liczbę operacji na sekundę, to praktycznego rozwiązania nie ma bo wynika ono z opóźnień samych komórek pamięci.

Obecnie najwydajniejsze dyski SSD zatrzymały się mniej więcej na poziomie 100 000 operacji na sekundę w przypadku nośników z interfejsem SATA3 oraz 300 000 IOPS w przypadku interfejsu M.2 (NVME). To i tak tysiące razy lepszy wynik, niż ten osiągany przez przeciętny dysk HDD. Typowy dysk 7200 RPM jest w stanie osiągnąć 75-100 operacji na sekundę. Stąd właśnie wynika przewaga dysków SSD stosowanego jako dysk systemowy. Podczas startu (nie tylko systemu, ale też rozbudowanych aplikacji takich jak np. gry) nośnik musi wczytać setki, jak nie tysiące plików. SSD radzi sobie z tym znacznie lepiej.

Osobną kwestią jest wielkość transferu, modele korzystające z złącza SATA3 ograniczone są przez ten interfejs do ~550 MB/s. Zastosowanie złącza M.2 oraz standardu NVME pozwala na osiągnięcie teoretycznych wartości na poziomie 4 GB/s. W praktyce jeden z najszybszych nośników tego typu – Samsung 960 Pro, oferuje około 3500 MB/s przy odczycie oraz 2100 MB/s przy zapisie danych. Te wartości muszą robić wrażenie, ale nadal jeśli przyrównać je do możliwości pamięci RAM, to jest jeszcze pole do nadrobienia.

Intel Optane, czyli 3D XPoint na ratunek

Intel 3D Xpoint

Rynek nie znosi próżni, skoro powoli dobijamy do limitów dla pamięci NAND, to musiała pojawić się nowa technologia. Przedstawił ją 2 lata temu Intel, nazwana została 3D XPoint. Jest to nic innego jak swoista implementacja pamięci memrystorowej. Tego typu układy zajmują podobną powierzchnię do pamięci NAND na krzemowym chipie, ale oferują wyraźnie lepsze czasy dostępu. Na poziomie samego chipu czas dostępu jest nawet 1000 razy niższy niż w pamięci NAND, jednak w finalnej implementacji swój narzut ma sama szyna PCI Express, stąd różnice na poziomie końcowego urządzenia nie są aż tak drastyczne.

Do tej pory Intel użytkownikom domowym oferował niewielkie moduły bazujące na pamięci 3D XPoint o pojemności 16 i 32 GB, które można było zamontować na płycie głównej z chipsetem x2xx. Działały one na zasadzie pamięci podręcznej dla dysku HDD i oferowały w zależności od pojemności odpowiednio 900 lub 1350 MB/s podczas odczytu i 145 lub 290 MB/s podczas zapisu. Parametr IOPS też nie robił wielkiego wrażenia, bo było to 190 000 lub 240 000 przy odczycie i 35 000 lub 65 000 przy zapisie. Dyski te były też dosyć drogie, model 16 GB kosztuje ~100 PLN, 32GB to wydatek rzędu 300 PLN. Sami przyznacie, że w porównaniu do nawet przeciętnego dysku SSD, nie ma za bardzo się czym chwalić.

Oto gdzie tkwi zaleta technologii Optane

Jest tylko jeden szkopuł. Parametr IOPS dla dysków SSD podawany jest przy poziomie kolejkowania wynoszącym 32. Co to oznacza? Gdy system potrzebuje jakichś danych, to zwraca się o nie do kontrolera. Jeśli potrzebuje tych danych więcej w jednym czasie, to są one kolejkowane przez kontroler. Tym samym mogą być na tym etapie nieco zoptymalizowane, kontroler kolejkuje kolejne zgłoszenia tak aby zaoferować jak największą wydajność. W praktyce oznacza to, że wybiera najpierw te dane, które są najbliżej siebie. Jeśli taka kolejka ma 32 pozycje, to możliwości dysków SSD są znacznie większe niż przy kolejce np. z 3 pozycjami.

NAND vs 3D XPoint - random read iops

Wielkość kolejki na poziomie 32 to sytuacja optymalna, która nie ma miejsca w rzeczywistości tak często jakbyśmy mogli tego oczekiwać. Tutaj swoją przewagę pokazują pamięci XPoint, bo z racji ich niskiego czasu dostępu, już dla kolejki z 3 pozycjami są w stanie zaoferować wydajność IOPS na poziomie maksymalnej. Dysk SSD jak widzicie na wykresie powyżej rozpędza się znacznie dłużej. Oczywiście wszystko rozchodzi się o pojemność, 16 czy 32 GB to śmiesznie mało, dlatego Intel w kolejnej generacji technologi Optane zaoferuje znacznie więcej.

Intel Optane 900P

I tak dochodzimy do głównego bohatera tej publikacji, czyli przecieków na temat najnowszych dysków z serii Optane oznaczonych symbolem 900P. Jak wynika ze slajdu udostępnionego przez TweakTown, mają to być konstrukcje bardziej zbliżone do serwerowej oferty Intela, gdzie model PX4800 oferuje 375 GB. Seria 900P ma być dostępna w rozmiarach 280, 480, 960 oraz 1500 GB. Nie wiadomo jeszcze jak będzie wyceniona, ale ma być taniej niż 1500 USD jakie Intel życzy sobie za serwerowy PX4800 ;-).

Intel Optane 900P

Intel Optane 900P dostępne będą w formacie U.2 oraz AIC, wykorzystują możliwości PCI Express 3.0 oraz zaoferują wydajność na poziomie 550 000 IOPS przy odczycie i 500 000 IOPS przy zapisie. Transfery mają sięgnąć 2,5 GB/s przy odczycie oraz 2 GB/s przy zapisie. To znacznie więcej niż pierwsza seria tych dysków. Co więcej wysoce prawdopodobne jest, że Optane 900P będzie współpracował nie tylko z procesorami i chipsetami Intela, ale także z platformą AMD. Pozostaje nam mieć tylko nadzieje, że cena również będzie na akceptowalnym poziomie.

  • Adrian Nyszko

    Dlaczego ceny SSDków tak wywaliły w góre? Rok temu crucial mx 200 czy goodram iridium pro brałem za mniej niż 300zl, a teraz jest blisko 400. Dlaczego tak sie zesrało?

    • FrostyPL

      Konsekwencja obecnej sytuacji. (Popyt > podaż) = wzrost cen.

    • Adrian Nyszko

      To teraz ssd są drogie, a ciekawe ile dopiero zechcą za te optane

    • Krzepki Harry

      SSD, karty graficzne, RAM… kupujący nowy komputer nie mają letko ;)

    • Yup jest problem z podażą pamięci NAND, telefony, komputery i wszystko inne potrzebuje coraz więcej kości, a wzrost mocy produkcyjnych tego nie pokrywa. Była jeszcze jakaś historia z problemami Hynixa itp. Generalnie jest ogólny problem z SSD i RAMem, ceny tego drugiego rosną chyba nawet bardziej.

    • Lamv

      Trzeba polować na używki, ja parę dni temu kupiłem w idealnym stanie mx200 250GB za jakieś 220 zł :) a dysk przemielił 2600 GB dopiero ;]

    • Adrian Nyszko

      Jedyne co zawsze bralem nowe to dyski. Dobrze że wyczułem chyba najniższe ceny ssd w historii i wymieniłem w obu pudłach, bo bym teraz musiał jakiś rozklekotańców szukać, które niewiadomo ile przepracowały, chociaz może się trafią dobre egzemplarze

    • ooBA7MANoo

      Bieliznę używaną też kupujesz?

  • puchatek2

    Straszą tym optanem i straszą a rezultatów jak na razie nie widać. Pierwsze podejście fail na maxa. Natłukli tego trochę i teraz za darmo z niektórymi mobo rozdają bo klienci tego kupować nie chcą. Teraz będzie drugie podejście, jak zwykli nie chcieli to wcisną firmom za grubą kasę bo muszą się teraz odkuć za poprzednią wtopę. Jeśłi to nie będzie na porównywalnym poziomie cenowym co nvme samsunga to przyszłości temu nie wróżę.

    • Lamv

      Bo takie wydajne dyski to są potrzebne przede wszystkim w zastosowaniu profesjonalnym. Jak ktoś chciał mieć ultra szybką pamięć to kupował ram i robił ramdysk plus oczywiście zabezpieczenie w postaci awaryjnego zasilania, UPS i tak dalej. Dla konsumenta detalicznego tak szybkie dyski są na tę chwilę mało opłacalne. Dla wielu przesiadka na SSD jest i tak niezłym szokiem i przez długi czas tak pozostanie.

  • a

    „W praktyce oznacza to, że wybiera najpierw te dane, które są najbliżej siebie. ” – w SSD jakie to ma znaczenie? Tam się adresuje i od razu otrzymuje dane z adresu, odległość jednych od drugich nie ma znaczenia. O co autorowi chodziło?

    • Zacytowane zdanie odnosi się bardziej do ogólnej zasady z czasów dysków HDD, ale jak sam widzisz na wykresie powyżej, dla SSD też to nie jest obojętne, bo masz ograniczoną liczbę kanałów i nie możesz każdej komórki odczytywać w jednym czasie.