Test Intel Optane SSD 800P da 58 e 118 GB

3D XPoint punta al settore mainstream

3D XPoint punta al settore mainstream

Intel Optane SSD 800P (58GB)

Intel Optane SSD 800P (58GB)

Intel Optane SSD 800P (118GB)

Intel Optane SSD 800P (118GB)

Si chiama Optane SSD 800P il primo SSD avviabile con memoria 3D XPoint di Intel in form factor M.2. Presentato la scorsa settimana, nasce per consentirvi d'installare nel vostro sistema un SSD di capacità ridotta in grado di offrirvi elevate prestazioni con Windows e qualche software (a seconda della loro dimensione, ovviamente).

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Optane SSD 800P è quindi pensato per chi si affida molto al cloud o ha un'unità di archiviazione più capiente a supporto, in quanto stiamo parlando di un SSD che, nelle due versioni sul mercato, è disponibile in capacità di 58 e 118 GB. La memoria 3D XPoint a bordo di questo prodotto, come abbiamo visto in passato recensendo Optane Memory e Optane SSD 900P, è molto più veloce della tradizionale NAND flash.

Questa sintesi non permette di comprendere del tutto la nuova proposta di casa Intel, quindi è necessario esaminare i due prodotti Optane esistenti. Partiamo dal principio, da Optane Memory. Si tratta di un'unità di caching pensata per frapporsi tra il sistema e la più lenta unità di archiviazione primaria, come un hard disk. Optane Memory è disponibile in due capacità, 16 e 32 GB, e ospita i dati usati con maggiore frequenza, in modo da velocizzare le operazioni più comuni. Optane Memory è accompagnato da diversi requisiti hardware che lo limitano alle piattaforme più recenti come le soluzioni con chipset Z270 e X299.

Optane SSD 900P è progettato per il mercato prosumer / workstation e per ora è disponibile in capacità di 280 e 480 GB. Si tratta di una soluzione che funziona come un prodotto di archiviazione tradizionale e non ha limiti di piattaforma. Gli unici limiti, se così vogliamo definirli, sono il prezzo (alto) e la compatibilità con lo slot PCI Express (o U.2), quindi niente form factor M.2. Il progetto praticamente rispecchia Optane DC P4800X per il mercato enterprise, solo con differenti capacità e senza le funzionalità specifiche dell'ambito server.

Optane SSD 800P prende in prestito caratteristiche da entrambi i prodotti. Da una parte è "agnostico" come il 900P, ma si presenta nel versatile form factor M.2 come Optane Memory. Le prestazioni di Optane SSD 800P stanno nel mezzo, e così anche il prezzo.

3D XPoint è il vero fulcro di tutto. La tecnologia è molto simile a quella dei primi SSD che arrivarono sul mercato, con memoria NAND single-level cell (SLC). Allora gli SSD SLC erano decisamente più veloci degli hard disk, e oggi Optane è molto più veloce della NAND flash, ma la memoria SLC era più costosa e in capacità minori.

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La tecnologia Optane è simile; è costosa e meno densa rispetto alla tecnologia di precedente generazione. Tutto questo dovrebbe però migliorare con il maturare della tecnologia, ma per ora pagherete lo scotto di un costo più alto e avrete accesso a una capacità limitata.

Fin dal debutto degli SSD i produttori hanno pubblicizzato le prestazioni con queue depth elevate, ma parlare degli SSD consumer usando parametri da prodotti server impedisce ai consumatori finali di capire quali sono i valori che contano davvero. È come se parlassimo della Toyota Prius puntando sulla capacità di traino piuttosto che l'efficienza del carburante.

Con Optane SSD 800P Intel promuove le prestazioni a basse queue depth. Questo perché Intel ha progettato la tecnologia per restituire alte prestazioni con le queue depth che s'incontrano tutti i giorni.

Specifiche tecniche

Gli Intel Optane SSD 800P arrivano sul mercato in capacità di 58 e 118 GB, ma modelli più capienti dovrebbero essere aggiunti alla serie in futuro. La casa di Santa Clara dice che le unità possono raggiungere 1450 / 640 MB/s in lettura e scrittura sequenziale, mentre si fermano a un massimo di 250.000 e 140.000 IOPS per quanto riguarda lettura e scrittura casuale. La documentazione di Intel indica solo le prestazioni a QD4 e non oltre, e questo è importante perché le prestazioni a basse QD sono la vera attrazione di questo nuovo tipo di soluzioni di archiviazione.

Optane SSD 800P non si avvale di un buffer DRAM per mettere in cache la mappa LBA, e questo riduce il costo dei componenti. La memoria 3D XPoint alla base del prodotto è abbastanza veloce da contenere le informazioni, inoltre non è volatile, quindi non perde dati in assenza di energia.

L'SSD comunica tramite il protocollo NVMe sull'interfaccia PCIe 3.0 x2, mentre la maggior parte degli SSD PCIe supporta una connessione x4. In alcuni sistemi una connessione x2 può ridurre il consumo di energia spegnendo le due linee extra. La memoria 3D XPoint necessita di maggiore energia rispetto alla NAND flash, quindi questo "compromesso" può essere d'aiuto in alcuni casi, come l'impiego nei notebook.

Intel usa un controller proprietario che probabilmente è stato progettato dal team di Altera, acquisito dall'azienda. Entrambe le capacità adottano due package Optane su un design a singola faccia per aumentare la compatibilità con notebook e piccoli computer.

Caratteristiche

3D XPoint è una memoria "write in place", quindi non deve usare lo stesso ciclo di lettura, modifica e scrittura come i normali SSD basati su memoria NAND flash. Ciò significa che le prestazioni non si degradano a causa delle celle sporche, quindi avrete le stesse prestazioni, non conta il carico di lavoro precedente. Nei nostri test, abbiamo notato che i dispositivi Optane non perdono le prestazioni in base ai dati che archiviate sull'unità. La maggior parte degli SSD rallenta non appena li riempite per più della metà, e le prestazioni continuano a scendere inserendo nuovi dati. Con Optane, le vecchie regole non valgono più. Che l'unità sia piena o meno, che l'abbiate usata a lungo o no, avrete sempre le stesse prestazioni.

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3D XPoint è anche meno incline all'usura della NAND flash, quindi le unità hanno maggiore resistenza. Le unità offrono prestazioni senza pari a basse queue depth, specie con carichi in lettura casuale. Questo migliora l'esperienza utente accelerando la reattività del sistema.

Abbiamo scoperto un'interessante funzionalità non supportata, o almeno non indicata nei documenti ufficiali. Siamo stati in grado di usare un 800P come un dispositivo di caching con il software Optane Memory sul nostro sistema Z270. Non siamo sicuri che Intel intendesse lasciare aperta questa possibilità non documentata, o se il tutto è legato al device ID dell'800P molto simile a quello di Optane Memory. Optane SSD 800P funzionerà come una soluzione di caching Optane Memory, il che non è un male se state cercando un'unità di caching molto capiente.

Garanzia, prezzo, resistenza

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Intel non ha mai affermato che Optane sarebbe stato un prodotto a basso costo. Il modello da 58 GB ha un prezzo di listino - negli USA, in Italia ancora non abbiamo dettagli - di 129 dollari e una resistenza di 181 TBW, mentre il modello da 118 GB costa 199 dollari e garantisce una resistenza di 365 TBW. Più semplicemente supporta fino a 200 GB di scritture dati al giorno lungo il periodo di 5 anni della garanzia.

Prestazioni Intel Optane SSD 800P

Confrontiamo i nuovi Optane SSD 800P con gli SSD che rientrano nella classe dei 512 GB. Testiamo anche come si comportano quattro Optane 800P da 118 GB in RAID 0. In questo modo abbiamo 472 GB di capacità, avvicinandoci agli SSD da 480 / 512 GB concorrenti - anche se finirete per pagare molto di più con Optane. A completare il quadro, un Corsair Neutron NX500 da 400 GB, il Samsung 960 Pro da 512 GB, il MyDigitalSSD BPX, il Plextor M9Pe e il Toshiba RD400.

Test con VROC

Per i nostri test ci siamo avvalsi della Fatal1ty X299 Professional Gaming i9 XE di ASRock e del nuovo adattatore Ultra Quad M.2 sempre dell'azienda taiwanese. L'adattatore Ultra Quad permette di ospitare fino a quattro SSD M.2 NVMe su una singola scheda aggiuntiva. Questo ci permette di usare la funzionalità VROC (Virtual RAID on CPU) delle CPU Intel con quattro SSD 800P.

Prestazioni in lettura sequenziale

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Gli Optane SSD 900P raggiungono circa 2500 MB/s in lettura sequenziale con un controller di classe enterprise. Vorremmo quelle prestazioni in un form factor più piccolo e ampiamente compatibile, ma l'800P baratta parte delle prestazioni per rientrare nel formato M.2 e limitare i consumi. Abbiamo registrato 1500 MB/s con un singolo worker durante il nostro test.

Prestazioni in scrittura sequenziale

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Le prestazioni in scrittura sequenziale dell'800P sono deludenti rispetto alla maggior parte degli altri SSD NVMe sul mercato. Entrambi gli Optane 800P hanno raggiunto 650 MB/s a QD2. Si tratta di quasi la metà delle prestazioni dell'SSD NVMe NAND più lento nel gruppo di test. È possibile riguadagnare parte delle prestazioni perdute con VROC in RAID 0. Il RAID con quattro unità raggiunge livelli prestazionali simili alle NAND flash con QD2, ma non supera il 960 Pro fino a QD4.

Prestazioni in lettura casuale

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Intel ha progettato Optane per dare il meglio con i carichi reali, che consistono di operazioni di input e output casuali. Di conseguenza, Optane domina sugli SSD NAND flash nei nostri test in lettura casuale. Gli SSD NVMe come il nuovo Samsung 980 OEM arrivano a toccare 15.000 IOPS a QD1, il valore più alto mai registrato con un normale SSD.

Optane SSD 800P supera 50.000 IOPS a QD1. È un gran numero, ma ciò che rappresenta è persino più importante: gli SSD Optane hanno una latenza incredibilmente bassa. Le letture casuali 4KB compongono la maggior parte dei carichi di un normale PC desktop, quindi la latenza più bassa equivale a un'esperienza utente più scattante.

Abbiamo testato la tecnologia VROC diverse volte e registrato una maggiore latenza a basse queue depth. La configurazione con quattro Optane ha una latenza più alta a basse QD rispetto al singolo 800P, ma è migliore rispetto ai prodotti NAND flash.

Prestazioni in scrittura casuale

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Ci aspettavamo di vedere prestazioni in scrittura casuale più alte dagli SSD 800P e dal RAID 0. Offrire prestazioni in scrittura casuale da primato non è un requisito critico per la maggior parte dei software, ma gli SSD Optane potrebbero dare di più. Crediamo che Intel abbia limitato apposta le prestazioni in scrittura casuale sugli SSD Optane consumer - 900P incluso - per impedire che qualcuno li usi in ambito datacenter.

Carico sequenziale misto al 70%

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Abbiamo provato VROC con diversi tipi di dispositivi di archiviazione e riscontrato che funziona meglio con carichi sequenziali pesanti. I carichi sequenziali misti ci dicono che gli utenti possono usare VROC per accelerare tali carichi in un modo che prima non era possibile.

I due Optane SSD 800P sono poco sotto 1000 MB/s nello stesso test, a causa della loro velocità in scrittura sequenziale ridotta.

Carico casuale misto al 70%

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In modo simile, le prestazioni in lettura casuale alte sospingono le prestazioni nel test casuale misto. VROC non è troppo staccato a QD2, ma c'è ancora un piccolo penalty. A QD4 l'array VROC sovrasta le due unità 800P.

Stato di equilibrio sequenziale

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Le condizioni di stato di equilibrio non impattano sugli Optane SSD 800P, che passano il nostro test sequenziale con facilità. Vedrete solo carichi pesanti come quello che usiamo per precondizionare in applicazioni di nicchia. Non è la semplice conversione di un grande file video in un altro grande file, ma piuttosto il tipo di carichi che vedrete quando compilerete file CAD.

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I quattro SSD Optane 800P in RAID 0 non si sono comportati bene quanto le singole unità. Scriviamo sulle unità per dieci ora durante la fase di precondizionamento. L'array VROC arriva a quasi 2400 MB/s durante la maggior parte del carico. L'uso della CPU sale drasticamente se iniziamo a inserire un maggior numero di richieste di lettura nel carico. Alla fine tutti e 10 i core raggiungono un uso del 100%, anche se sono overcloccati a 4,5 GHz. Abbiamo osservato la stessa tendenza durante gli altri lunghi carichi sostenuti. Non abbiamo incontrato questo problema con gli SSD NAND in un RAID VROC.

Stato di equilibrio casuale

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Le tempistiche limitate e la poca disponibilità di sample c'impediscono di mostrarvi sempre le prestazioni in RAID 0 a confronto con le singole unità al lancio dei nuovi prodotti. Detto ciò, questo test ci dice quali unità si comporteranno bene in configurazione RAID, perché spinge ogni SSD alle sue prestazioni più basse possibili. I dispositivi di archiviazione che garantiscono un profilo regolare, privo di grandi picchi o cali, funziona meglio nei RAID. Gli SSD con minore deviazione sono migliori perché il RAID amplifica l'impatto dei valori di I/O anomali. Lo vediamo con gli Optane SSD 800P.

L'SSD di Intel è molto buono da usare in configurazione RAID. Optane 900P è l'unica unità quasi a prezzi accessibili a comportarsi meglio.

Prestazioni software PCMark 8

Fino a questo punto la maggior parte dei risultati dell'800P è impressionante e i punti deboli sono legati ad aree in cui le prestazioni sono tali da poter soprassedere. Le prestazioni con i software sono una storia diversa. L'800P è un SSD veloce, ma le prestazioni non sempre si riversano, intatte, sulle singole applicazioni. I sistemi operativi non hanno ancora un supporto sufficiente per i dispositivi di archiviazione ad alta velocità, anche se ormai sono 10 anni che esistono gli SSD consumer. Microsoft ha fatto molte ottimizzazioni in tal senso, ma non abbastanza da usare la NAND Flash e ancora meno 3D XPoint.

Bandwidth di archiviazione

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Optane SSD 800P rende il vostro sistema decisamente veloce in Windows. Abbiamo testato l'800P in un notebook di classe workstation e ha battuto facilmente l'unità di archiviazione installata dall'OEM per reattività e immediatezza. Non è però nettamente più veloce del 960 Pro da 2 TB. Il sistema si è dimostrato più reattivo, ma la differenza è meno marcata rispetto a quella che vedete passando da un hard disk a un SSD NAND.

Il punteggio medio del throughput mostra esattamente che cosa abbiamo sperimentato. Optane 800P è lievemente più veloce rispetto a un SSD NVMe di buon livello, ma non è un cambiamento rivoluzionario.

Prestazioni carico avanzato PCMark 8

La configurazione VROC ha sofferto dello stesso problema d'uso della CPU durante il nostro test con PCMark 8. Questo test richiede circa 24 ore e parte con un carico molto pesante, in modo simile al nostro test in stato di equilibrio sequenziale.

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Le prestazioni di VROC sono difficili da spiegare perché la tecnologia è nuova e Intel è ancora un po' cauta nel fornire dettagli. La differenza prestazionale tra le unità Optane SSD 800P da 58 e 118 GB non è così semplice da spiegare. Inizialmente abbiamo testato le due unità su sistemi diversi con hardware identico su una piattaforma ROG Maximus IX APEX. Poi abbiamo sostituito le unità tra i sistemi e abbiamo ottenuto gli stessi risultati. L'800P da 58 GB ha raggiunto un punteggio nettamente più alto rispetto al modello da 118 GB in entrambi i sistemi.

Tempo di servizio totale

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La bassa latenza è la principale qualità degli Optane SSD 800P, ma potete ottenere risultati quasi identici in Windows con un normale SSD basato su memoria NAND. La fase di ripristino dei test di PCMark 8 mostra che Optane 800P da 58 GB è al livello di diversi alti SSD NVMe ad alte prestazioni.

Tempo occupazione unità

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Il modello da 58 GB non ha dovuto lavorare a lungo come le altre unità per completare il carico, incluso l'800P da 118 GB e la configurazione VROC.

BAPCo SYSmark 2014 SE, test di reattività

Abbiamo svolto i test di BAPCo su un Lenovo Y700-17, ma l'800P da 58 GB è fuori. Non ha sufficiente capacità per ospitare il sistema operativo e il software di BAPCo.

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I risultati sono deprimenti, per non dire altro. Sappiamo perché alcuni dei risultati non si allineano alle nostre aspettative. Il gestore dispositivi non ci permette di spuntare il box nelle proprietà del dispositivo che alterano le impostazioni di scrittura nella cache dell'Optane SSD 800P.

Testiamo tutti i dispositivi con lo svuotamento del buffer di scrittura della cache disabilitato, ma Intel ha bloccato tale caratteristica. L'impostazione è bloccata anche sul 900P, ma il driver NVMe personalizzato di Intel modifica la cache con ottimizzazioni specifiche. Intel non ha realizzato un driver NVMe custom per l'800P, o almeno non era disponibile per noi, e non siamo sicuri se ne realizzerà uno in futuro.

Speriamo che Intel fornisca un driver NVMe custom per l'800P perché ha un impatto tremendo sulla reattività del sistema, che ovviamente non è dove dovrebbe essere per un prodotto con un prezzo maggiore.

BAPCo MobileMark 2012.5, autonomia notebook

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Solo una manciata di notebook supportano Optane Memory, quindi l'800P ci permette di vedere come si comporta Optane in un portatile. Abbiamo usato lo stesso notebook gaming Lenovo Y700-17 per il test BAPCo MobileMark che usiamo di solito. Le soluzioni Optane hanno la reputazione di essere affamate di energia, ma siamo rimasti impressionati dall'autonomia offerta. L'800P ci offre un'autonomia simile al Plextor M9Pe da 512 GB.

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