Intel Optane Memory H20 y Enmotus FuzeDrive SSD revisados

La última versión de Optane Memory SSD Caching de Intel se puede encontrar aquí. La nueva Optane Memory H20, que consta de dos unidades NVMe en una, combina una unidad QLC de 1 TB (derivada del último 670p) con una unidad de caché Optane de 32 GB actualizada en una tarjeta M.2. También echamos un vistazo al Enmotus FuzeDrive SSD, otra versión de la idea de dos unidades en uno que agrega un grupo dedicado de flash SLC NAND rápido al QLC. Cada una de estas unidades se combina con un software para administrar de manera inteligente la ubicación de los datos y almacenar los datos más utilizados en los medios de almacenamiento más rápidos y de mayor duración. El objetivo general de los dos productos es el mismo: combinar la capacidad asequible de QLC NAND con el rendimiento de gama alta y la resistencia a la escritura del almacenamiento SLC NAND o 3D XPoint.

Historial de almacenamiento en caché SSD

La idea general de combinar dispositivos de almacenamiento rápidos y lentos en un grupo de almacenamiento tiene una larga historia. Los usuarios finales no necesitan administrar manualmente la ubicación de los datos. El almacenamiento de datos en caché en la RAM es omnipresente, ya que las CPU tienen múltiples niveles de caché y discos duros y algunas SSD también tienen sus propias cachés de RAM, pero estas son solo de naturaleza temporal. Persistente Los cachés que utilizan una forma más rápida de almacenamiento persistente nunca han sido más comunes, pero los ejemplos han sido numerosos a lo largo de los años.

En el espacio del consumidor, el almacenamiento en caché fue de gran interés cuando las SSD se generalizaron por primera vez: eran mucho más rápidas que los discos duros, pero aún no lo suficientemente grandes como para usarse como un reemplazo completo de los discos duros. Intel implementó la tecnología de respuesta inteligente (SRT) en sus controladores de tecnología de almacenamiento rápido (RST), comenzando hace una década con el chipset Z68 para Sandy Bridge. Los fabricantes de discos duros también introdujeron discos híbridos, pero con cachés flash NAND tan lamentablemente pequeños que son de poca utilidad.

Más recientemente, la migración de SSD para almacenar más bits de datos por celda de almacenamiento física ha dado como resultado que los SSD de consumo implementen su propio almacenamiento en caché transparente. Todos los SSD de consumo que usan TLC o QLC-NAND mantienen una capa de caché que opera parte de la memoria como SLC (u ocasionalmente como MLC), sin densidad, pero más rápido.

Memoria optan

Intel dio otro salto gigante en el almacenamiento en caché de SSD con sus primeros dispositivos Optane en llegar al mercado de consumo: las pequeñas unidades M.2 lucen el nuevo y prometedor almacenamiento 3D XPoint y el almacenamiento Optane con una marca confusa, como si fueran alternativas DRAM en lugar de SSD NVMe. Intel inicialmente los proporcionó como dispositivos de caché para usar frente a los discos duros. La implementación de Optane Memory se basó en su trabajo de RST, pero trajo consigo nuevos requisitos de plataforma: el firmware de la placa base necesitaba comprender el sistema de almacenamiento en caché para cargar correctamente un sistema operativo desde un volumen en caché, y ese soporte de firmware solo se proporcionó a Kaby Lago y plataformas más nuevas. La estrategia del disco duro Optane + nunca ha tenido mucho éxito. La transición continua a TLC NAND significó que los SSD que eran lo suficientemente grandes y rápidos se volvieron en gran medida asequibles. Las configuraciones de almacenamiento en caché de varias unidades tampoco coincidían con las limitaciones de tamaño y rendimiento de los portátiles. El almacenamiento en caché de Optane antes de TLC NAND era posible, pero realmente no valía la pena el costo y la complejidad, especialmente cuando el almacenamiento en caché de SLC funciona razonablemente bien para las configuraciones convencionales de una sola unidad.

QLC NAND proporcionó una nueva forma de hacer el almacenamiento en caché de Optane, lo que llevó al Optane Memory H10 y al nuevo Optane Memory H20 que estamos revisando hoy. Estos empujan las unidades QLC de consumo de Intel (660p o 670p) y una de sus unidades de caché de memoria Optane en una sola tarjeta M.2. Esto requiere una interfaz algo no estándar. La mayoría de los sistemas no pueden ver ambos dispositivos y pueden acceder al lado QLC u Optane de la unidad, pero no a ambos. Algunas plataformas de consumo de Intel que comienzan con Coffee Lake pueden reconocer estas unidades y configurar la conexión PCIe x4 a una ranura M.2 como dos conexiones x2 independientes.

El sistema de almacenamiento en caché para Optane Memory H20 funciona de manera muy similar al uso de unidades Optane y más lentas por separado, aunque Intel ha seguido perfeccionando su heurística para la ubicación de datos con versiones sucesivas de sus controladores RST. Una desventaja notable es que la división de los cuatro carriles PCIe de la ranura M.2 en dos enlaces x2 crea un cuello de botella en el lado QLC. Los controladores Silicon Motion SSD utilizados por Intel admiten cuatro carriles, pero solo dos pueden conectarse al H10 y al H20. Esto apenas tenía importancia para el H10, ya que la parte QLC de este disco (equivalente al Intel SSD 660p) rara vez podía entregar más de 2 GB / s, por lo que la limitación a PCIe 3.0 x2 tuvo poco efecto. El 670p de Intel es un poco más rápido gracias a un QLC más avanzado y un controlador enormemente mejorado, por lo que en realidad duele limitarlo a PCIe 3.0 x2 en el Optane Memory H20.

Especificaciones técnicas de la memoria Intel Optane H20
H20H10
Factor de formaunilateral M.2 2280unilateral M.2 2280
Controlador NANDMovimiento de silicio SM2265Movimiento de silicio SM2263
Nand FlashIntel 144L 3D QLCIntel 64L 3D QLC
Controlador Optane Intel SLL3D
Optane MediaIntel 128 GB 3D XPointIntel 128 GB 3D XPoint
Capacidad QLC NAND512 GB1024 GB256 GB512 GB1024 GB
Capacidad de optan32 GB16 gigabytes32 GB32 GB
Lectura secuencialhasta 3300 MB / s1450 MB / s2300 MB / s2400 MB / s
Escritura secuencialhasta 2100 MB / s650 MB / s1300 MB / s1800 MB / s
Lectura aleatoria de IOPS65k (QD1)230k320k330k
Escritura aleatoria de IOPS40k (QD1)150k250k250k
EmpezadoMayo de 2021Abril de 2019
sistema
requisito
CPU de núcleo de undécima generación
Chipset de la serie 500
Controlador RST 18.1
CPU de núcleo de octava generación
Conjunto de chips de la serie 300
Controlador RST 17.2

Tanto la memoria Optane H10 como la memoria Optan están diseñadas para un rendimiento máximo que va más allá de lo que puede proporcionar Optane o QLC por sí sola. Para hacer esto, el software de almacenamiento en caché de Intel debe poder eliminar datos entre los dos subdispositivos, de manera similar a RAID0. No puede simplemente enviar solicitudes a la parte de Optane mientras solo recurre al QLC cuando es absolutamente necesario.

A primera vista, el Optane Memory H20 parece una renovación del H10, pero es un producto muy mejorado. La porción de Optane del H20 es ligeramente más rápida que los productos de almacenamiento de Optane anteriores, incluida la porción de Optane del H10. Intel no ha dado detalles sobre cómo han mejorado el rendimiento aquí, pero todavía están usando almacenamiento 3D XPoint de primera generación en lugar del 3DXP de segunda generación que ahora se envía en el SSD Optane P5800X de la compañía.

El lado QLC de la unidad está recibiendo una actualización importante de 64L a 144L QLC NAND y una actualización del controlador de Silicon Motion SM2263 a SM2265. El nuevo controlador es una pieza personalizada específica de Intel para el 670p y H20 que se deriva del controlador SM2267 pero no tiene la funcionalidad PCIe 4.0. Desactivar el soporte de PCIe 4.0 fue apropiado para Intel 670p, ya que el QLC no es lo suficientemente rápido para ir más allá de la velocidad de PCIe 3.0 de todos modos, e Intel puede usar el SM2265 en lugar del SM2267 para reducir el consumo de energía y potencialmente ahorrar un poco de dinero. Sin Optane Memory H20 y su restricción PCIe x2 para la parte QLC, hubiera sido bueno poder conducir estos dos carriles a velocidad Gen4.

La Optane Memory H10 se planeó originalmente tanto para OEM como para ventas minoristas, pero la versión minorista se canceló antes del lanzamiento y el soporte (algo irregular) para H10 proporcionado por las placas base minoristas de Coffee Lake fue inútil para los consumidores. El H20 se lanzará como un producto OEM puro desde el principio, lo que garantiza que solo se utilizará en sistemas compatibles con Intel. De esta manera, Intel puede evitar en gran medida problemas con los usuarios finales que necesitan instalar y configurar el software de almacenamiento en caché, ya que los OEM se encargan de ellos. Optane Memory H20 se entregará en nuevos sistemas a partir de junio.

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