Теги: Optane

Зміст

  • Учасники тестування
  • Методика тестування
  • Нові можливості програмного забезпечення
  • Продуктивність у додатках
  • Послідовні операції
  • Випадковий доступ
  • Робота з великими файлами
  • Рейтинги
  • Разом

Методика тестування накопичувачів зразка 2018 року

Технології Optane Memory ми присвятили досить велика кількість матеріалів. На думку деяких читачів — навіть надмірне 🙂 Але це нормальне явище: по суті, технології кешування розробляються зовсім не для ентузіастів (які все одно давно вже обзавелися твердотільними накопичувачами високої ємності, залишивши вінчестера тільки завдання довготривалого зберігання інформації, оскільки так поки дешевше), а для того, щоб хоч трохи «підштовхнути» недорогі комп’ютери. У недорогих ж комп’ютерах до останнього часу використовувався рівно один накопичувач — і той механічний. Повний перехід на SSD поки неможливий. Точніше, можливий тільки в деяких сегментах — наприклад, в офісному комп’ютері 120-240 ГБ вистачає «на все» (і навіть з запасом), а такий твердотільний накопичувач вже не дорожче навіть самих дешевих масових вінчестерів (ємність яких помітно вище, але вона як раз в офісі не потрібно). А от в домашньому ПК або ноутбуці доводиться «закладатися» під більш високі ємності. Відповідно, потрібен вінчестер. Але оскільки самі по собі механічні накопичувачі працюють дуже повільно, то має сенс якось прискорити їх за невеликі гроші, причому сенс це має і для покупців, і для виробників — у результаті зараз у продажу все більше і більше комп’ютерів з Optane Memory.

Ми ж, повторимося, про різні аспекти технології Optane Memory опублікували кілька статей, і оскільки сьогоднішня доповнює цикл, варто ознайомитися і з попередніми його частинами:

  • Теоретичні особливості технології прискорення системи Intel Optane Memory: він вам не Smart Response
  • Практичне знайомство з технологією Intel Optane Memory: тестування перше, пробне — на основі тестів додатків
  • Вибір системи зберігання даних бюджетного ігрового комп’ютера: одиночний вінчестер, кешування Optane Memory і різні твердотільні накопичувачі в тестах PCMark 8 і PCMark 10
  • Продовжуємо вивчення технології Intel Optane Memory: вплив ємності кешуючого модуля і апаратного оточення на продуктивність на прикладі двох моделей Intel NUC
  • Smart Response проти Optane Memory: згадуємо «стару» технологію кешування… і благополучно забуваємо про неї назавжди


Огляд і порівняння твердотільних накопичувачів Intel Optane Memory M10 64 ГБ і Optane SSD 800P 58 ГБ

Чому треба було випустити це додаток? По-перше, ми не тестували Optane Memory на низькому рівні спільно з високопродуктивними вінчестерами — тільки з ноутбучними моделями. Тоді ми прийшли до висновку, що в цьому випадку технологія ніякі дискові операції не уповільнює. А що буде, якщо взяти швидку «настільну» модель на 7200 об/хв? По-друге, в якості кешуючих модулів високої ємності ми брали Optane SSD 800P на 58 та 118 ГБ, оскільки об’єм модулів Optane Memory перший час була обмежена 32 ГБ. Але деякий час тому до нас у руки потрапив Optane Memory M10 на 64 ГБ — апаратно ідентичний 800Р, але через інший прошивки працює трохи інакше. Однак ми проводили перевірку, тільки тестуючи накопичувачі «as is», в окремому вигляді. А що буде при роботі в якості кеша? Питання цікаве: для М10 це якраз основна цільова навантаження, але коштує він дорожче, ніж 800Р.

І третє питання пов’язане з проханнями частини читачів провести пряме порівняння вінчестерів і твердотільних накопичувачів в рамках однієї статті (а не як зазвичай — коли в одному матеріалі присутні лише пристрої одного класу). З нашої точки зору, це не дуже корисно, але раз такі прохання є — можна і реалізувати. Тим більше, «оптанизированную» систему є сенс порівнювати як з «голим» вінчестером, так і з SSD пристойною ємності.

Учасники тестування

Раніше нами вже були отримані результати гібридного вінчестера Seagate FireCuda ST2000LX001, з яким ми порівнювали «звичайний» ноутбучний терабайтник WD Blue WD10JPVX 1 ТБ — як в «чистому» вигляді, так і з Optane Memory / Optane SSD різної ємності. Для цього матеріалу ми візьмемо три з них: «голий» вінчестер, Optane Memory 32 ГБ, Optane SSD 800P 58 ГБ. І додамо конфігурацію з того ж вінчестера з Optane Memory M10 на 64 ГБ.


Вінчестер Seagate IronWolf Pro 14 ТБ: огляд нового максимальної ємності накопичувача

Також нещодавно ми протестували Seagate IronWolf Pro 14 ТБ — один з кращих на сьогоднішній день nearline-вінчестерів. Зрозуміло, що опинитися в звичайному ПК хоч “в гордій самоті”, хоч в парі з Optane Memory без інших накопичувачів йому “не світить”, але для отримання оцінки зверху він цілком підійде, оскільки інші моделі на пластинах 3,5″ як мінімум не швидше. Знову ж таки: а раптом і при використанні такого вінчестера просто для зберігання даних є сенс «пришпорити» його кешем? Ось це питання вже цілком практичний, оскільки на тлі вартості вінчестерів на 10-14 ТБ ціни модулів Optane Memory (особливо молодших модифікацій) помітними не здаються. Тому перевіримо, як це працює з модулями на 32 і 64 ГБ.

І, раз вже ми вирішили безпосередньо порівняти накопичувачі різних типів, нам потрібні ще три SSD. Але щоб порівнювати з вінчестерами, потрібні «великі» SSD — а то інакше, як-то навіть і не цікаво. Тому ми вирішили зупинитися на Toshiba TR200 960 ГБ, Samsung 860 Evo 1 ТБ і Toshiba XG5-P 2 ТБ. Перший побудований на базі самої бюджетної SATA-платформи, другий — пристрій середнього класу (а якщо говорити тільки про SATA-накопичувачі, то один з кращих їх представників), третій — перспективний NVMe-пристрій, причому максимальної (серед усіх вивчених) ємності. Зауважимо, що вінчестери на 1-2 ТБ і зараз становлять чималу частку поставок саме для ПК і ноутбуків. І твердотільні накопичувачі вже теж можуть надати такий обсяг користувачеві. Природно, дорожче — але і швидше. А наскільки (або в скільки разів) конкретно — сьогодні і подивимося.

Методика тестування

Методика докладно описана в окремій статті. Там можна познайомитися з використовуваним апаратним і програмним забезпеченням. Єдине, що нам довелося в черговий раз зробити — переключити режим роботи дискового контролера і встановити Intel RST, хоча насправді це було ще для тестування масиву RAID0 з Optane SSD 800P.

Оскільки сьогоднішнє тестування досить специфічне, ми не стали заносити результати тестів в загальну таблицю, і вони доступні в окремому файлі у форматі Microsoft Excel. Так що бажаючі покопатися в цифрах (тим більше, що не всі вони потрапляють на діаграми) можуть завантажити його і задовольнити цікавість.

Нові можливості програмного забезпечення

Треба зазначити, що в Intel за минулий рік не тільки розширювали асортимент кешуючих модулів, але і допрацьовували програмне забезпечення — як мінімум, виправлені всі раніше зазначені недоліки. Зокрема, тепер не потрібно самостійно звільняти місце в кінці вінчестера перед включенням підтримки Optane Memory, так і кешування несистемного накопичувача в RST реалізується за меншу кількість дій. З’явилися і нові «фішки» — причому як в RST, так і в спрощеній (тим не менш, достатньої для «простих» бюджетних конфігурацій) утиліті SetupOptaneMemory.

З косметичних змін: тепер утиліта в якості ємності кеша враховує і оперативну пам’ять. В принципі, сенс це має, хоча на ділі можна було б обійтися і без таких уточнень 🙂 Зауважимо, що у нових версіях Optane Memory M10 64 ГБ почав визначатися як має ємність 60 ГБ, а не 55 ГБ, як раніше.

Але нової і найцікавішою є вкладка «Закріплення». Навіть якщо нічого налаштовувати не планується, тут можна переглянути інформацію про використання накопичувача. Як бачимо, на невытесняемые системні файли відведено 3,4 ГБ — це той необхідний мінімум, який дозволяє системі швидко завантажуватися і працювати. А тепер згадуємо, що більше 10 років (починаючи з Vista) Windows на диску займає 15-20 ГБ, причому з часом може «розбухати», зберігаючи вже встановлені оновлення (для можливості їх відкату) і т. п. Одне це вже змушує задуматися про кешуванні системного накопичувача: тоді на «швидкому» пристрої не потрібно тримати всі ці десятки гігабайт, нехай поваляются на вінчестері. А скільки місця потрібно в кеші — видно на картинці.

Так само добре помітно, що через деякий час використання системи (і тестових утиліт) у нас закэшировалось 11,5 ГБ — незважаючи на досить агресивні (як ми вже встановили) алгоритми кешування. Таким чином, загальна витрата ємності склав 15 ГБ — це можна порівняти з самим молодшим у лінійці кэширующим модулем Optane Memory, а на інших залишається чималий запас вільного місця, що дозволяє підвищити стабільність прискорення.


В останніх версіях З розпорядитися резервом можна і по-іншому: наприклад, закріпити якісь програми чи навіть файли даних. Якщо є якийсь часто використовуваний образ віртуальної машини або база даних — на Optane їх! Так, зменшиться обсяг, доступний штучного інтелекту, зате той свідомо не витіснить потрібне, як не витісняє основні системні файли. Працює це і в RST, але тільки при кешуванні системного накопичувача. Втім, зрозуміло чому: якщо їх в комп’ютері багато, значить, користувач спочатку активно оперує розподілом місця вручну. Є швидкий «системний» SSD? Там же, значить, лежать і програми, і дані, до яких потрібен постійний доступ. А ось коли у нас тільки «оптанизированный» вінчестер — іноді корисно втрутитися в роботу автоматики. Таку можливість Intel тепер і надає, що може стати в нагоді. Незрозуміло як? Отже, можна ці налаштування і не чіпати 🙂

Продуктивність у додатках

Тим більше, що основна функціональність від них і не залежить — не вміючи можна, навіть, її і «зіпсувати». А основним для всіх систем кешування є прискорення роботи системи і додатків, добре помітне в тестах високого рівня. Точніше, помітне до певного моменту — наприклад, вінчестери один від одного відрізняються дуже сильно, але вбудоване кешування FireCuda дозволяє йому наблизитися до швидким настільним моделям, хоча механічна і магнітна його складові в загальному-то не краще, ніж у WD Blue. А Optane Memory «підстьобує» продуктивність ще сильніше — виводячи її на рівень, який забезпечується твердотільними накопичувачами.

Механізм зрозумілий — кешуючий модуль намагається взяти на себе якомога більше дискових операцій. Ну а оскільки сам він являє собою той же SSD, причому дуже швидкий, у разі успіху все працює дуже швидко. Але не гарантовано — саме тому низькорівневий результат PCMark 8 знаходиться на рівні SSD середнього (або, навіть, низького) класу, та й залежить від прискорює вінчестера. Причому як правило навіть сильніше, ніж від модуля — якщо не вважати видатних показників Optane SSD 800P 58 ГБ при подібному нецільовому використанні.

Попередня версія пакету оперує більш «легкими» навантаженнями, та ще й операцій запису в ній менше, але принципово результати не змінюються. Самі по собі вінчестери є дуже повільними накопичувачами, ноутбучні моделі — взагалі дуже-дуже повільні. Причому «внутрішнє» кешування не повністю виправляє ситуацію, а ось зовнішнє — повністю. Якщо пощастить, можна отримати навіть більш високу продуктивність, ніж забезпечує бюджетний SSD. Правда останнім щастить завжди, а кешування може промахнутися і — основна відмінність.

Послідовні операції


Специфіка роботи низькорівневих утиліт така, що «робочий» файл вони створюють безпосередньо перед використанням — так що з великою ймовірністю він виявиться саме в кеші. У підсумку до самого вінчестера є шанси не дістатися, причому операції читання прискорюються вже і на модулях 32 ГБ, а от для того, щоб «инкапсулировать» весь запис потрібно близько 60 ГБ. У всякому разі, при обраному нами «робочому обсязі» 16 ГБ — «умолчальный» для цих утиліт 1 ГБ дозволить насолоджуватися високою кількістю папуг і власників модулів на 16 ГБ 🙂

Високим, але не рекордним — все-таки в плані послідовних операцій сама по собі лінійка Optane Memory / Optane SSD 800P до рекордсменів не відноситься. «Розгромити» SATA SSD може, хороші сучасні PCIe-пристрої — вже немає.

Випадковий доступ



Про специфіку все сказано вище — в черговий раз спостерігаємо аналогічну картину: читанням Optane займається завжди, а від 60 ГБ бере на себе і запис. Все перераховане і робить низькорівневі бенчмарки не надто (м’яко кажучи) придатними для оцінки продуктивності кешуючих СГД. Точніше, користуватися можна — але обережно: враховуючи всі ці нюанси.

При спробі ж порівняти твердотілі та «механічні» накопичувачі спостерігається інша проблема — результати-то коректні, але відрізняються не тільки вони самі, а й взагалі порядок величин. У кращому випадку маємо сусідні порядки — в багатьох сценаріях немає і цього. Так що порівнювати можна — але не має практичного сенсу 🙂

Робота з великими файлами

Як і слід було очікувати, кешування нам тут нічим ані допомогти, ані зашкодити не може. Результати залежать тільки від самих «основних» (іноді й єдиних) накопичувачів, а домогтися їх суттєвого збільшення можна тільки повсюдним переходом на SSD з швидким інтерфейсом. Втім, те, що «механіці» інтерфейс досі не важливий — теж результат 🙂

В черговий раз спостерігаємо, що цими операціями Optane Memory теж не заважає при використанні дуже повільного ємкого вінчестера і кешуючого модуля багатопотоковий режим можна навіть трохи прискорити. Радикально підвищити продуктивність можна тільки повною відмовою від механіки. Найшвидші вінчестери і самі повільні SSD, втім, в таких сценаріях співставні — але це майже єдине перетин.

Друге — лінійна запис одночасно з таким же читанням. Зауважимо, що в даному випадку кешування дуже швидкий вінчестер може навіть трохи сповільнити, хоча на практиці це буде складно помітити. У будь-якому випадку, SSD середнього рівня і з цієї операцією впорається швидше. А якщо говорити про (псевдо)випадковому доступі до даних тут і бюджетні моделі твердотільних накопичувачів не залишають шансів будь-вінчестера (скільки останні не прискорюй). Так що єдине, що заважає SSD — поки ще більш висока вартість зберігання інформації, іноді примушує використовувати вінчестери не тільки для довготривалого зберігання, але і для обробки великих обсягів даних. Інших проблем вже немає.

Рейтинги

Як вже було сказано вище, на низькорівневий рейтинг дивитися потрібно з обережністю. Втім, головне він показує: оптанизированный вінчестер ніколи не гірше звичайного, а чим вища ємність кешуючого модуля, тим вище результати. Але фактор «пощастить / не пощастить» залишається, і уникнути його в кешуючих системах неможливо. Продуктивність же одиночного накопичувача завжди залишається стабільною. А різняться вони тим, що у механічних накопичувачів продуктивність стабільно низька, а в твердотільних — стабільно висока або дуже висока.

Загального бала це теж стосується, так що він дає швидше якісну оцінку: кешування дозволяє отримати продуктивність, відповідну рівню твердотільних накопичувачів. Просто така продуктивність буде спостерігатися не завжди — заради «завжди» доведеться розщедрюватися. Результат може не виявитися більш високим, зате ніколи не буде низьким. А при використанні Optane Memory за цільовим призначенням все добре: продуктивність не завжди буде низькою, і навіть в найгіршому випадку вона не знизиться щодо одиночного вінчестера.

Разом

В принципі, відповіді на поставлені на початку статті питання, як нам здається, ми отримали. На швидкі вінчестери технологія Optane Memory масштабується, причому там, де продуктивність може залежати від прискорює вінчестера, вона від нього і залежить. Іноді ж кешуючий модуль «бере все на себе», так що максимальний виграш від його використання виходить як раз там, де «швидкий вінчестер» (наскільки це словосполучення взагалі може мати сенс) просто незастосовний.

А подальша доля Optane Memory буде сильно залежати виключно від ціни. Справді: за останній рік ареал застосування цієї технології значно збільшився за рахунок виходу нових чіпсетів і процесорів з її підтримкою. Так і шильдик на корпус кінцевого пристрою можна приліпити більш красивий при наявності хоча б кешування — погодьтеся, що «Core i7+» виглядає гарніше, ніж «Core i7» («плюсик» якраз і означає, що в комп’ютері є Optane — і неважливо, Memory або SSD). Однак експансія формату M. 2 дозволяє навіть в компактні комп’ютери встановлювати декілька накопичувачів, а зниження цін на флеш-пам’ять — все частіше обходитися без вінчестерів. Відповідно, якщо цей процес буде йти швидко, то в найближчій перспективі може виявитися так, що Optane Memory просто нічого або майже нічого буде прискорювати, оскільки найбільш ефективна і помітна ця технологія в застосуванні до «системного» накопичувачу. А якщо виникнуть якісь проблеми на цьому шляху (у поєднанні зі зниженням цін кешуючих модулів, особливо ємністю понад 50 ГБ), то вийде зовсім інший розклад, що дозволяє, навпаки, не поспішати відмовлятися від механічних накопичувачів в бюджетних комп’ютерах і не обмежуватися ними «поодинці».