英特尔Optane内存评估和评级

在过去的20年中，我们一直在打好仗，向任何愿意听的人解释说，应该称呼PC中的千字节，兆字节或千兆字节RAM（在工作时会临时保存数据的东西） 系统内存 。 这些相同的单位用于在硬盘上长期 存储 数据时，就是 存储容量 。 借助英特尔的Optane Memory M.2存储模块（16GB版本的MSRP为44美元，经过测试的32GB版本为77美元），这一切都被弄糊涂了，为我们提供了更多的解释。 这并不是说Optane Memory是一件坏事。 只是不要将其视为RAM，尽管听起来 应该 是RAM。 （请参阅我们的最佳M.2固态驱动器指南。）

Optane Memory将于2017年4月24日开始销售，并有望在未来几个月内作为预制PC中的组件出现。OptaneMemory是一部分存储驱动器，一部分是系统加速器。 这是一个由固态存储器制成的缓存驱动器，旨在加快感知的反应时间和用作系统引导驱动器的硬盘驱动器的速度。

通常，由于其移动部件，旋转式硬盘驱动器在负载和响应时间方面要慢得多。 Optane Memory充当动态管理的暂存区，用于存放最常用的文件，操作系统元素和其他位，从而根据您最常使用的内容加快访问速度。 这个概念 听起来很 简单，但是即使PC组件市场的密切观察者也对这种被称为Optane的东西感到困惑，这是可以原谅的，因为它与一种备受期待的称为“ 3D XPoint”的内存相关。

采用英特尔和美光联合开发的3D XPoint内存技术（称为“交叉点”）的首批产品现已投放市场。 但是直到最近才知道它们实际上 是 什么，或者它们服务的市场 是 什么。 预计采用3D XPoint的真正的客户端式固态驱动器（SSD）即将问世，英特尔已经详细介绍了数据中心级固态硬盘375GB的Intel DC P4800X，售价为1, 520美元，它将利用内存技术。 它也是3D XPoint的子代，而Optane Memory（大写的“ O”，大写的“ M”）则完全是另一种动物。

首先要澄清一些问题：“ 3D XPoint”是新存储技术的名称，而“ Optane”是使用该技术的产品的品牌。 同样，由英特尔和美光设计的3D XPoint可以说是超快DRAM与大容量，价格合理的NAND闪存之间的交叉。

在最基本的级别上，这两种内存之间的主要区别是数据的持久性和成本。 DRAM成本更高，因此，您往往会发现容量较低。 它也是 易失性的 ，这意味着它需要持续不断的力量来保留数据。 相比之下，NAND价格便宜，能够扩展到更大的容量，并且 具有非易失性 -能够在不始终供电的情况下保存数据。 由于这些原因，在闪存驱动器和SSD中发现了NAND​​。

3D XPoint背后的想法是提供两种技术的优势。 至于使它打勾的原因，则3D XPoint颇为神秘。 英特尔并没有说它使用什么材料，但本质上是一个不使用晶体管的3D网格…

一切都很好，但是在日常PC中该如何处理？ 那就是Optane内存模块的所在。

新缓存与旧缓存相同吗？ Optane内存硬件

Optane Memory是第一个基于3D XPoint的面向消费者的产品。 事实证明，我们怀疑大多数PC用户会在2017年晚些时候查看预制的预算PC（最有可能是台式机）的规格时遇到它。也就是说，第一个Optane Memory产品将是从本评价之日起可从经销商处获得。 您可以立即购买它们并进行实验。

正如本月初报道的那样，Optane Memory作为16GB和32GB缓存模块首次亮相。 将Optane Memory驱动器安装在启动驱动器旁边时，两个驱动器将显示为一个物理驱动器。 这些模块本身看起来与现代PCI Express SSD相同，因为它们使用M.2尺寸并占用PCI Express总线。 （请参阅有关最佳M.2固态驱动器的指南。）因此，您将需要一个M.2 Type-2280插槽来安装一个。 更大的警告：它们 仅 与200系列芯片组主板上的英特尔最新“ Kaby Lake” CPU兼容。 （也就是说，大多数支持Kaby Lake和正确芯片组的最新型号主板将具有M.2插槽，可以使用。）

正如Intel在最近发布的Optane Memory的新闻发布会上解释的那样，限制Kaby Lake的原因是：禁止将其用于早期产品。 英特尔本来可以使其与以前的第六代/“ Skylake”环境一起工作，但是公司代表表示，它将需要太多的资源来验证数百个主板及其所有以前的CPU。 因此，它坚持使用最新的平台。 这就是目前的重点所在。

两种Optane内存模块在发布时的售价分别为44美元（16GB）和77美元（32GB）。 容量越大，可以在模块上的快速闪存中暂存更多数据。 以每千兆字节为基础，Optane Memory的价格相当昂贵。 尽管基于NAND的SSD的每GB成本约为30美分，但Optane的缓存驱动器中的内存的价格约为每GB 2.75美元（对于我们前面提到的企业级SSD的价格为每GB 4美元）。 确实，32GB Optane内存模块的成本与入门级240GB或250GB SATA SSD大致相同。

Optane：设置例程

设置Intel Optane Memory的过程很简单，尽管在近期内使用该技术的大多数用户可能会将其视为已在购买的PC中配置的Optane Memory模块。 我们不希望有很多人会在PC升级或DIY构建过程中自行安装Optane Memory。 就是说，如果您从零开始使用Optane，则几分钟后仍应该启动并运行。

正如我们提到的，Optane内存模块具有16GB和32GB两种口味，它们是M.2模块，与M.2样式SSD和Wi-Fi卡使用的主板M.2插槽相同。 我们假设您正在台式机上进行此操作； 如果是这样，您首先要向PC母板制造商咨询有关Optane Memory兼容性的信息。 您可能需要在设置之前运行BIOS更新，这实际上是整个过程中最棘手的部分。 （请记住，在撰写本文时，这就像存储技术的发展一样。）华硕的一个例子是，在Optane Memory推出之前，它指出其现有的Kaby Lake 200系列某些板将需要UEFI。 BIOS更新以获得Optane Memory支持。

更新BIOS后，您将关闭PC，断开电源线，打开外壳，找到M.2插槽。 Optane内存模块使用所有M.2插槽都使用的通常的易于松动的细小螺钉固定在板上。 将模块平放在系统上安装-相信我们，您不希望螺钉掉落并掉进PC电源的内部。 （问我们如何知道。）

在安装完Optane模块之后，您将启动，并在台式机上从https://downloadcenter.intel.com获取Optane Memory驱动程序。 您需要检查是否未安装Intel RST驱动程序，然后运行Optane安装程序。

从那里开始，您将重新启动，然后，Optane任务栏实用程序将作为启动项加载。 双击它，然后从弹出的简单控制面板内部，单击“启用”按钮启用Optane Memory功能。

然后它将启动优化例程。 该过程还将根据驱动器的序列号将Optane Memory模块与引导驱动器“关联”。 （因此，换出硬盘驱动器将需要重新优化Optane设置。）该例程还将把密钥文件复制到模块中。 完成后，您就可以开始享受收益了。 据英特尔称，启用Optane会将驱动器切换到RAID /英特尔RST模式（与AHCI相对）。

如果您出于任何原因（例如，安装真正的M.2 SSD或更大容量的Optane驱动器）而决定禁用Optane，只需在“设置”选项卡上的Optane控制面板中选择“禁用”按钮即可，该操作非常简单。您应该先进行驱动器环境更改，然后再做…

这里的所有都是它的。 当前，驱动程序接口没有太多的复杂性或可调整性，硬件安装也没有挑战。 它的意思是易于实现。

也就是说，在实用程序中启用和禁用Optane Memory时，我们遇到了3次小错误，其中弹出窗口冻结，然后启动了无数次，向下爬到屏幕上。

每天用户只会启用一次Optane Memory，然后再将其保留，因此他们可能永远也不会遇到这种情况。 我们之所以这样做，是因为我们在测试中努力敲打该接口，将其打开和关闭数十次。 重新启动可解决每种情况下的问题。

性能测试

为了测试Optane内存，英特尔向我们提供了32GB版本的Optane内存模块，该模块安装在基于3.4GHz的配置适中的PC中 英特尔酷睿i5-7500 CPU。 该系统基于华硕Prime B250-Plus主板构建，并配备WD Black 1TB拼盘硬盘驱动器，16GB Kingston DDR4 RAM和550瓦Cooler Master G550M电源。 所有这些都内置于适中的In Win台式机机箱中。 PC的图形来自Intel的HD Graphics 630集成硅片，该硅片已集成到Core i5芯片中。

这种PC是Optane内存模块可能合理地出现在预算中等的OEM台式机中的典型代表。芯片组不是高端Z270，而是更具预算意识的B250。

开机时间测试

我们花费了大量时间在Optane开机和关机的情况下引导和重新引导测试PC，以查看Optane是否以及如何缩短了引导时间。 在只有几天的PC上测试启动时间是一件棘手的事情，就像我们的Optane测试床一样。 就像曾经使用基于硬盘的PC的人都知道的那样，随着时间的流逝，启动时间会越来越长，因为越来越多的程序将自己塞入启动例程中，文件变得越来越零散，并且启动文件也变得残缺不堪。来自您几个月前安装和卸载的程序。

创建这个碎片需要花费大量时间，即使我们在测试床上安装了许多基准测试，游戏和其他程序，但是在进行基准测试时，我们的测试系统及其启动例程仍然相当新鲜。 换句话说，我们希望在开始使用后的几个月内，Optane驱动器在启动时间方面会比标准硬盘更好，而在没有Optane模块帮助的情况下，它会比同一个组装好的硬盘更好。

由于PC启动过程和硬件的可变性，英特尔没有对启动时间的改进进行量化评估。 我们继续进行并安装了几套基准测试套件，Chrome Web浏览器，Adobe Photoshop CS6，Steam游戏客户端以及大型游戏Doom和Grand Theft Auto V，它们都安装在1TB硬盘上。 我们还复制了大约30GB的测试文件和电影。 在禁用Optane的情况下，处于这种混乱状态的驱动器需要24到25秒才能启动。 这是从我们按下电源按钮到能够在Windows 10桌面上单击某些东西的时间进行衡量。 我们至少运行了六次此测试，并且在禁用Optane的情况下，时间从未浪费超过一秒。

启用Optane后，在接下来的五次引导时间测试运行中的其余大部分中，系统将引导时间转换为16到17秒。 一次，它确实下降到了13.6秒。 但这可能是一个异常，因为在此之后我们启动系统两次或两次，启动时间徘徊在相同的16秒左右。

显然，这是不平凡的改进，并且我们再次希望硬盘驱动器随着时间的流逝而启动起来会变慢，因为它必须处理越来越多的文件，这些文件分散在整个驱动器中。 不管这些问题如何，Optane Memory模块在保持快速性方面都应该更好，因为就像SSD一样，它不必等待驱动器头在旋转盘片的不同部分上查找文件。

Google Chrome Web浏览器启动

这项简单的测试可以计算将Google Chrome浏览器加载到标准Google主页/搜索页所花费的时间。 由于将程序安装在SSD上的时间通常不到一秒钟（通常在硬盘驱动器上也很快发生），因此我们使用了一个脚本来测量和报告浏览器打开和关闭所需的时间。显示Google的标准搜索页面。 我们在启用Optane的情况下进行了五次测试，而在禁用它的情况下进行了五次测试，将每个测试的结果平均。

在停用Optane的情况下（严格从硬盘驱动器运行），启动Chrome所需的平均时间为2, 025毫秒（或2秒钟多一点）。 开启Optane并重新启动，它第一次花费了1, 460ms来启动Chrome，但是第一次启动后的启动时间急剧下降，第五次也是最后一次进行测试时，它的运行时间降至159ms。 每次启动后，我们还重新启动了系统，并给了系统几分钟的时间，以确保Chrome没有从RAM启动，或者没有在后台运行。

我们使用Optane打开Chrome的最终平均值为452毫秒。 实际上，在Optane Memory下，这比用户在长期测试PC上的实际体验要高，因为第一次运行时我们的平均值偏高，此时缓存驱动器还没有机会移动Optane驱动器的一些必要的Chrome组件。 输掉这个初始编号后，Optane硬盘在201毫秒内打开了Chrome。 大约提高了90％。

Photoshop CS6文件加载

与Chrome测试类似，我们还计时了测试系统在Adobe Photoshop CS6中启动3.1兆字节图像文件所花费的时间。 （与对PC进行基准测试时，我们对过滤器应用的库存图像相同。）同样，我们在启用Optane的情况下运行了5次测试，而在禁用Optane的情况下运行了5次测试，仅从硬盘驱动器运行一次，并对每个状态的结果取平均值。 我们在每个测试实例之间重新启动，以确保系统每次都加载新版本的软件和映像。

在禁用Optane的情况下，我们的测试系统平均需要12秒钟来加载Photoshop和测试图像。 一旦启用Optane并重新启动，第一次启动的时间就会减少到8秒，然后运行几次之后，滑落到3秒以下。 在启用Optane的情况下在Photoshop中加载测试图像的最终最终平均值为4.1秒。 与在此PC上关闭Optane相比，这可提高约66％的速度。

Windows 10文件搜索

我们还使用Windows资源管理器在Windows 10中运行了一个简单测试，以搜索Windows Media Player可执行文件（wmplayer.exe）。 我们确定了测试系统在C：驱动器中完全搜索该文件的所有实例所花费的时间，包括启用和禁用Optane，重新启动并让系统在每次测试之间闲置几分钟。

在禁用Optane且系统仅在硬盘驱动器上运行的情况下，系统甚至花了1分钟的时间在整个驱动器中搜索该文件。 启用Optane后（再次，在重新引导并给系统时间以完成引导及其相关的后台任务之后），重复运行的平均搜索时间平均减少到25.8秒。 速度提高了57％。

PCMark 8

我们还在Futuremark的PCMark 8测试套件中运行了Storage子测试。 PCMark 8运行一系列脚本化任务（称为“跟踪”），这些任务在Adobe Creative Suite，Microsoft Office和流行游戏等程序下模拟PC的日常运行。 结果是专有的数字分数； 数字越高越好。 我们在启用和禁用Optane内存的情况下进行了测试。

启用Optane的性能与仅在硬盘驱动器上运行的系统之间的存储带宽差异令人大跌眼镜。 但是，存储分数和下面的单个程序跟踪结果都可以更好地真实反映您在运行通用程序时会感觉到的性能差异。 换句话说，事物加载或启动的速度可能快两到三倍，但是您不会看到或感觉到33倍的增长，因为这里的带宽得分可能会让您相信。

水晶DiskMark 5.2.0

Crystal DiskMark是我们通常用于测试SSD的基准。 它对各种文件大小和队列深度（驱动器尝试同时处理的请求数）运行四个不同的测试。

为了在此处大致了解性能，我们需要注意两个顺序的性能数字（驱动器如何处理大文件，例如游戏级加载，或将电影从一个文件夹复制到驱动器上的另一个文件夹） ，以及4K性能（驱动器如何处理微小文件，这是系统启动或启动程序时的常见情况）。 请注意，我们忽略了Q32T1的最佳结果，因为即使服务器也很少以如此高的队列深度运行。

左侧为启用Optane的系统，右侧为仅硬盘驱动器（ 禁用 Optane）的结果，此处的结果非常惊人。 在顺序读取中，启用Optane的结果比硬盘驱动器快近八 倍 。 当涉及大文件写入时，Optane系统“仅”比仅硬盘驱动器快85％。 在大文件写入时，基于SATA的快速固态驱动器通常比Optane快，但每秒近300MB的速度仍然比硬盘驱动器速度有了很大的飞跃。

查看4K文件性能，与硬盘驱动器相比，Optane驱动器更加令人印象深刻。 当涉及到小文件写入时（通常对于启动任务而言更重要），启用Optane的系统相对于仅从硬盘驱动器运行的系统显示出99％的改进。 对于小文件 读取 ，差异甚至更大，从仅硬盘驱动器上的每秒不到半兆字节转变为在打开Optane的情况下几乎达到每秒 200MB 。

虽然这里的数字确实令人印象深刻，但是不要期望启动时间或程序启动快10倍。 与硬盘驱动器相比，Optane极大地扩大了存储方面的瓶颈，但是由于CPU，RAM，通用软件开销等因素的存在，现实生活中仍然存在速度限制，因为目前还没有专门的消费者软件为存储而编写的，速度如此之快。

游戏负荷

在Optane Memory推出之前的有限时间内，我们安装并尝试了一些游戏，包括2016年重启的《毁灭战士》，以及Rockstar Games的现代经典游戏《侠盗猎车手V》。

在《毁灭战士》中，我们启用和禁用了Optane Memory，加载了Titan的境界级别（我们在几个月前就被击败了）。 启用Optane Memory后，我们在18秒内首次启动该关卡。 随后的发射在16秒内完成，提高了11％。 （英特尔声称，该级别的加载时间提高了58％，因此这在很大程度上取决于游戏。）但是，在禁用Optane的情况下，该级别 仍会 在16到18秒时启动。 所以那里没有太多的欢乐。

我们对GTA V进行了类似的测试，加载了已保存的任务； 我们发现Optane开启 或 关闭时的加载时间为24秒。

虽然在这两款游戏中启用Optane并没有看到关卡负载的重大改善，但其他评论者的经验表明，Optane的不同之处很大程度上取决于您所运行的游戏。 我们在Hot Hardware的硬件测试部门看到了Ashing of the Singularity游戏在加载时间方面的重大改进。 根据他们的评论，数字趋势的测试人员在加载Deus Ex：Mankind Divid级别时看到的差异很小，而启用Optane的Civilization VI级别加载了6或7秒更快。

这告诉我们什么？ Optane可能有助于加快某些游戏中的关卡负载，但不能帮助其他游戏。 但是，无论如何，您都不应期望加载时间大大加快。 即使英特尔声称高达58％的主张也相当适度。 在运行当今最快的SSD（例如Samsung SSD 960 EVO）时，加载时间也没有太大差异。 因此，我们在这里看到类似的结果并不感到惊讶。 现代AAA游戏和游戏级别过于依赖硬件和软件的其他方面，以致于无论存储速度有多快，仅通过更快的存储即可显示出巨大的速度提升。

结论

Optane Memory技术看起来很有前途，并且我们的测试表明，它 可以 加速许多日常过程，如果您不愿意仅使用笨拙的旋转盘启动驱动器的话。 关于Optane Memory的更大问题是它会流行多少。

在使用相同的基本概念之前，我们已经看到过这样的缓存解决方案（见证了几年以前是通过mSATA模块完成的），可以公平地说，它们中的任何一个都没有真正流行起来。 他们 确实在 工作，但经济学并没有得到他们的支持。 就目前而言，Optane Memory看起来像一种产品，对于希望在基于Intel的PC配置中达到某些价格点的PC OEM厂商而言，它将更具吸引力。 这将使他们节省存储子系统的成本，在高容量硬盘驱动器旁边安装Optane Memory加速器，而不是单独使用价格更高的SSD或SSD加硬盘驱动器组合。 可单独寻址的SSD引导驱动器和辅助存储硬盘驱动器是一种更复杂的配置，可能需要不习惯管理两个内部驱动器的用户提供更多支持。 出于成本原因，PC制造商希望尽可能减少这种支持负载。

我们怀疑Optane Memory的近期发展之路将是在预建系统中。 就目前而言，它作为最终用户升级或作为您自己PC构建中包含的组件而具有的实际应用要少得多。 毕竟，它仅在启动时基于Kaby Lake的系统中起作用。 我们不得不认为，购买了全新的Kaby Lake系统的PC机用户数量是相当可观的，这些系统配备了正确的芯片组，但只是一个拼盘硬盘作为启动驱动器，并且还没有占用M.2插槽。 同样，如果您在最近几个月内构建了Kaby Lake PC，那么我们希望（如果性能对您有所影响）您可以利用激进的价格并选择至少中等比例的SSD引导驱动器，而不仅仅是硬盘驾驶。

确实，价格和兼容性使Optane Memory作为最终用户的升级或PC构建块，目前无法发挥任何作用。 如果您是从头开始构建Kaby Lake PC，那么Optane Memory缓存就没有多大意义了，因为这些天您可以花75美元左右的价格购买一个体面大小的启动SSD，并附带一块硬盘，两者分别寻址。

也就是说，与Optane Memory相比，如果您适合可以实际使用它的狭窄PC所有者，则安装它很容易，并且软件方面也很轻松。 与将硬盘启动驱动器克隆到SSD相比，集成Optane Memory容易得多，后者可能还需要调整硬盘分区的大小以适合较小的SSD。

如果事实证明Optane内存缓存模块对于OEM而言便宜很多，那么它们可能会出现在即将推出的预算有限的台式机中，而Optane缓存与便宜的硬盘驱动器搭配使用可以提供经济高效的解决方案，但仍然-snappy存储解决方案。 英特尔确实指出，在2017年第二季度，戴尔，联想，惠普和宏基等PC制造商将出货使用Optane Memory的商用和消费类PC。 我们将很感兴趣地看到随着2017年的发展，这种变化会如何发生。