大幅提升傳統HDD傳輸效率 - Intel Optane Memory實測

本帖由 windwithme2017-06-13 發佈。版面名稱:新型硬碟 / SSD / 燒錄機 / 各種儲存裝置

  1. windwithme

    windwithme 風的速度由我決定

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    記得2015年時有一篇印象深刻的網路新聞,有關於Intel與Micron開發3D XPoint
    不同於USB儲存裝置或SSD中NAND Flash採用SLC、MLC或是TLC技術
    而改用PCM作為基礎的新技術,直到2017年才漸漸看到對應的產品推出
    Intel採用3D XPoint技術在消費市場推出的型號為Optane Memory Series
    目前市場上有16GB與32GB兩種版本,主要為傳統HDD做快取加速的功能
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    windwithme在2011年有分享過Intel Smart Response Technology
    此技術包含一種以mSATA規格的小容量SSD來為傳統HDD做加速的功能
    Intel Optane Memory在概念上其實大同小異,不過在規格上明顯有所提升
    採用目前最熱門的M.2介面,搭配上PCIe 3.0x2的最大傳輸頻寬
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    首先看到Intel Optane Memory本體
    32GB在正面貼紙下方有兩顆3D XPoint IC,型號為29P16BICLDNF2
    最高連續讀取可達1350 MB/s,最高連續寫入可達290 MB/s
    隨機讀取最高可達240000 IOPS,隨機寫入最高可達65000 IOPS
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    背面有一些相關認證的字樣,日後可能推出更大容量才會運用到背面PCB空間?
    尺寸規格為M.2 22 x 80mm,PCIe NVMe 3.0 x2的頻寬最高理論值為1969.2 MB/s
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    搭配主機板為GIGABYTE H270-Gaming 3
    Optane Memory只支援Intel最新Kaby Lake平台
    也就是2系列晶片組,CPU只支援7系列並且是Core i3等級以上
    簡單來說就是要換新電腦才有機會使用Optane Memory這款新產品
    不支援Pentium系列是比較可惜之處,不過也能藉此開始踏入3D XPoint技術
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    直接將Optane Memory安裝到M.2介面並不會看到硬體資訊
    需要去Intel官網下載快速儲存技術,也就是RST軟體安裝後才會出現32GB裝置
    本圖就是開啟Intel Optane記憶體的專屬軟體畫面
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    再來就是啟用Optane Memory的功能
    取名Memory並非指常見的系統記憶體,而是做為傳統HDD所用的快取記憶體
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    啟用時需要花費一段時間,將系統或是一些常用的軟體轉移至Optane Memory中
    完成後也要重新開機才可以正常使用,開機過程中就可以感受到加速所得到的效果
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    開啟Intel固態硬碟工具箱也可以看到左邊有Optane Memory的資訊
    右方是本次加速的HDD,規格為2.5吋與容量為2TB,分割成C與D兩個磁區
    此外也再加上第二顆750GB HDD,此時並不能為第二顆HDD做加速
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    測試平台
    CPU: Intel Core i3-7100
    MB: GIGABYTE H270-Gaming 3
    DRAM: KLEVV CRAS DDR4 2133 4GX2
    VGA: GALAX GEFORCE GTX 970 Black EXOC SNIPER
    Storage: Intel Optane Memory 32GB / 2TB HDD
    POWER: Thermaltake Toughpower Grand 1200W
    Cooler: Intel原廠散熱器
    OS: Windows 10 64bit

    一開始先看到此顆2.5吋2TB 5400轉的原始效能
    CrystalDiskMark與ATTO DISK Benchmark測試
    已經很久沒用HDD當系統碟,使用起來的遲緩感讓人很懷念過去的電腦時代..
    HDD速度太慢是因為架構的因素讓搜尋時間過長,加上內外圈傳輸速度落差過大
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    以下兩個測試同時測試C與D磁區
    可以看到Optane Memory可加速一顆不限容量與不限分割成幾個磁區的HDD
    CrystalDiskMark
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    Optane Memory可加速C與D磁區是較有優勢的地方,原本還以為只會替C磁區加速
    如果只能幫C磁區加速那會跟用SSD來當C磁區系統碟的功能差不多

    ATTO DISK Benchmark超過32k以上測試時就達到最高讀取1416 Mb/s,寫入297 MB/s
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    值得一提的是溫度表現,現今多數高階M.2 SSD在高負載下溫度約為72~80度
    而入門M.2 PCIe的Intel 600P最高溫度也會達到70度,Optane Memory雖無法用軟體測溫
    但在高負載寫入測試時,個人用手指觸碰得溫度感約落在40~50度左右

    Anvil's Storage Utilities => 9628.16
    連續讀取最高可達1311.1MB/s,連續寫入最高可達222.95 MB/s
    4K QD16讀取達776.21 MB/s,寫入可達253.17 MB/s
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    耐用度也是重點之一,寫入壽命約182.5TBW,也就是每天寫入50GB約可用10年
    寫入100GB約可用5年,對比於Intel 600P TLC 512GB寫入壽命的72TBW還要高上許多
    也比以前測試過SanDisk Extreme PRO MLC 480GB的大於80TBW還要高上不少
    同時也勝過Intel在消費市場推出的750 MLC 400GB SSD寫入壽命127TBW
    3D XPoint技術運用在Intel Optane Memory中,讓耐用度超越TLC,甚至也比MLC還要高

    BootRacer => 20秒
    開機看到GIGABYTE BIOS畫面到進入Windows 10桌面僅需4秒算是相當地快速
    進去Windows桌面後至讀取完要16秒要看每台電腦右下角所安裝的常駐軟體多寡而定
    下方有四個歷史紀錄,最底下169秒是用HDD原始效能做開機的動作
    往上一階113秒是加速後第一次重開機的速度,再往上20.546秒就是第二次重開機後的速度
    面對Windows 10大容量的檔案傳輸,Optane Memory在第二次使用時就可達到最佳的效能
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    個人覺得Optane Memory技術最實用的莫過於對於遊戲軟體的應用
    雖然沒有測時間軟體可以同步測試時間,個人用手機碼表在旁邊手動計時
    也就是右手連點遊戲兩下的同時,左手開始按計時,誤差時間約在1秒內
    Assassin's Creed Syndicate,資料夾容量為41.2GB
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    HDD=>出現畫面28秒 / 進到開始畫面66秒
    加速=>出現畫面12秒 / 進到開始畫面52秒
    750 =>出現畫面12秒 / 進到開始畫面52秒
    雖然手邊沒有600P,只好越級挑戰Intel 750 400GB,為了比較測試還重灌了750作業系統
    簡單分享一下750規格,連續讀寫最高達2200與900 MB/s
    隨機讀取最高可達430000 IOPS,隨機寫入最高可達23000 IOPS
    750重複測三次與Optane Memory 32GB加速沒有太大差異,也許是檔案容量還不夠大?

    Tom Clancy's Rainbow Six Siege,資料夾容量為77.6GB
    HDD=>出現畫面55秒 / 進到開始畫面100秒
    加速=>出現畫面20秒 / 進到開始畫面60秒
    750=>出現畫面16秒 / 進到開始畫面52秒
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    這裡有兩個環節要先說明,首先是連點兩下開啟遊戲到出現遊戲畫面部分
    開始出現遊戲畫面主要是讀取開啟遊戲必要之檔案,但不代表會讀取整個遊戲的總容量
    再來第二階段是遊戲畫面出現後,會有開頭動畫與連線的過程,此時讀取檔案比重應該不太高
    以上兩個遊戲的檔案開啟速度建議以第一階段的秒數作為主要參考
    32GB快取雖然可用空間會低於30GB以下,加上作業系統或部分常用軟體已放入快取中
    原以為開啟檔案很大的遊戲,可能會發生有時快取空間不足而變成HDD緩慢讀取的狀況
    實際上將兩個遊戲反覆開啟多次,都沒有發現這個狀況,加速效果穩定且明顯
    可見最新版Intel RST穩定度比以往還好,會自動分配哪些軟體或檔案應該放入快取區域
    比起以往2011年首款mSATA SSD搭配Intel RST軟體的穩定性有顯著進步

    這段時間詢問過幾位對於電競方面頗有熱衷的朋友在遊戲軟體的安裝習慣
    發現五位中有三位將遊戲檔案放在HDD,有一位放在SSD但是定期會刪除並更換遊戲軟體
    以免240GB SSD系統碟會滿載,最後一位也放在SSD,因為有512GB加240GB還算夠用
    他們普遍覺得256~512GB SSD當作系統碟再安裝多款遊戲其實容量是不太足夠
    現在許多遊戲檔案都相當地肥大,一個遊戲時常需要用到幾十GB,甚至接近上百GB的也有
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    剛開始從網路上得知Optane Memory的上市價位,其實當下跟很多網友反應差不多
    覺得每GB單價拿來與SSD比較會覺得高上許多,不過產品定位在快取也就是Memory的功用
    加上實際使用比較過後,Intel Optane Memory確實有它的優勢存在,也會有其需求的族群

    Optane Memory 32GB售價約台幣2550元,比TLC SATA3 256GB SSD要低一些
    也落在Intel 600P TLC PCIe M.2 SSD 128GB與256GB的中間價位
    如果電腦需求為上網或系統使用,沒有HDD需求,那選擇入門600P 256GB會較為恰當
    但如果有HDD並放入大容量的遊戲軟體,或經常會使用到HDD內的軟體或檔案
    加上有時256GB SSD當系統碟又不太夠用,那轉向Intel Optane Memory配置不失為一個好選擇
    當然這項新技術目前僅支援最新Kaby Lake平台,換新電腦的使用者才有機會能使用
    同樣採用3D XPoint技術,Intel還有Optane伺服器級SSD DC P4800X 375GB,目前市價為1520美金
    希望未來Intel能推出更多3D XPoint技術的產品,像是更高容量的Optane Memory或導入消費級M.2 SSD
    最後還是感謝花時間看完這篇解析的網友,您的回覆支持依然是windwithme最大的前進動力:)
     
  2. ST-15K.3

    ST-15K.3 我是恐龍..

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    感謝風董分享阿~寫入290....好像慢了點~過整體提升不少~
     
  3. windwithme

    windwithme 風的速度由我決定

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    對啊..連我自己用高速M.2 256GB SSD這種市價四五千元高成本的搭配, 真的光當系統碟不太夠用, 更何況還有搭上3TB HDD的配置
    用過兩千多元的Intel Optane Memory 32G都想換了..
    問題是我的主機板是Z170啊..XD
     
  4. ST-15K.3

    ST-15K.3 我是恐龍..

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    你有在缺主機板的嗎.............
     
  5. windwithme

    windwithme 風的速度由我決定

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    懶得更換我的上網機而已..XD
     

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