Intel Optane & AMD StoreMI caching test

24 reacties
Inhoudsopgave
  1. 1. Inleiding
  2. 2. Test: SSD-caching van Intel en AMD
  3. 3. Test 1: Core i5 8600K met Optane, ssd en hdd
  4. 4. Test 2: Ryzen 5 2600X met StoreMI, ssd en hdd
  5. 5. Conclusie
  6. 6. Besproken producten
  7. 7. Reacties

Inleiding

Intels 3D XPoint-geheugen heeft een hoop potentie, maar is nog behoorlijk aan de prijs. Dat zagen we recent nog aan de Optane 800p en 900p. Daarom maakt ssd-caching een comeback: relatief kleine Optane-ssd’s om een reguliere ssd of hdd te versnellen. Werkt dat? Hardware.Info zoekt het uit.

Ssd’s worden met technieken als het nvme-protocol en de overstap van sata naar de pcie-interface sneller en sneller, maar het onderliggende nand-geheugen is eigenlijk al jaren even snel. De overstap naar 3d-nand die we het afgelopen jaar zagen heeft voornamelijk impact op het gebied van kosten en betrouwbaarheid, maar veel sneller wordt het flashgeheugen er intrinsiek niet van.

3D XPoint: de toekomst van opslag?

Intel en Micron (het moederbedrijf van Crucial) hebben samen 3D XPoint ontwikkeld, voor het eerst in lange tijd een écht nieuw type geheugen. Waar 3d-nand simpelweg bestaat uit gestapelde lagen traditioneel flashgeheugen, is 3D XPoint een in een driedimensionale matrixstructuur opgebouwd geheugen dat qua werking een beetje het midden houdt tussen dram en nand.

3D XPoint (spreek uit als: crosspoint) bestaat uit phase-change geheugencellen, die van waarde kunnen worden veranderd door er spanning op te zetten. Elke cel kan één bit van 0 of 1 bevatten. Door de cel voor een fractie van een seconde op te warmen naar 350 graden wordt de waarde ingesteld op 1, terwijl opwarmen tot iets meer dan 600 graden Celsius leidt tot een reset naar 0.

Dit nieuwe type geheugen is intrinsiek stukken sneller dan regulier nand, wat vooral bij lees- en schrijfacties met een lage queue depth grote winsten kan opleveren. Zodra er een lange wachtrij met opdrachten klaarstaat, kan een ssd-controller slimme trucjes uithalen om die zo snel mogelijk te verwerken, maar juist bij relatief simpele opdrachten of onderlinge afhankelijkheden is dat niet mogelijk en is een ssd grotendeels afhankelijk van de intrinsieke snelheid van het geheugen. Op die vlakken is de potentie van 3D XPoint enorm. Bovendien zakt de snelheid van het geheugen niet of nauwelijks in als de ssd lange tijd wordt belast, een eigenschap die veel reguliere ssd’s wel hebben.

Voordat je naar de winkel rent om zo’n supersnelle Optane-ssd aan te schaffen, even een korte reality check. Waar populaire sata-ssd’s als de Crucial MX500 en Samsung 860 Evo minder dan 25 eurocent per gigabyte kosten, betaal je voor een Optane-ssd al snel rond de 2 euro per gigabyte. Voor de doorsnee consument is deze technologie daarmee nog veel te duur. Mocht je miljonair zijn, ren dan vooral alsnog naar de winkel.


Intels Optane 8000p-ssd’s zijn verkrijgbaar in 16 GB (40 euro) en 32 GB (60 euro).

Test: SSD-caching van Intel en AMD

Om de consumenten toch alvast warm te laten lopen voor deze techniek, heeft Intel Optane-ssd’s met zeer lage capaciteiten geïntroduceerd. Het idee is dat een slim algoritme de meest gebruikte bestanden opslaat op de Optane-ssd, zodat die op ssd-snelheid beschikbaar zijn. Feitelijk is dat een soort ssd-caching, een techniek die werd gebruikt toen reguliere ssd’s nog niet betaalbaar waren in bruikbare capaciteiten. Intel noemde dat destijds Smart Response. Intel promoot Optane-caching alweer een tijdje, en maakt het sinds begin dit jaar extra aantrekkelijk door het ook mogelijk te maken op secundaire opslag – en dus niet zoals tot dat moment, louter voor je systeemschijf.

AMD's alternatief: StoreMI is geen caching, maar tiering

Bij de lancering van Ryzen 2 introduceerde AMD soortgelijke software, onder de naam StoreMI. Deze software past strikt genomen geen caching toe, maar tiering: vaak opgevraagde data wordt niet gekopieerd naar het snelste opslagmedium, maar in z'n geheel verplaatst. StoreMI kan vrij flexibel diverse typen opslag combineren om een trager maar groter medium te versnellen met bijvoorbeeld een ssd of een Optane-module. AMD heeft het programma overigens niet zelf ontwikkeld – StoreMI is zeer vergelijkbaar met de basic-editie van Enmotus FuzeDrive.

Tiering heeft volgens Enmotus een aantal voordelen boven reguliere caching zoals dat door Intel wordt gebruikt. Ten eerste zijn er geen of nauwelijks kopieën van bestanden aanwezig op zowel de ssd als de hdd, waardoor je een groter gedeelte van de gecombineerde opslagcapaciteit kan gebruiken. Ten tweede hoeft er daardoor ook nauwelijks synchronisatie plaats te vinden tussen beide media, wat zeker bij grote caches erg cpu-intensief kan zijn en bovendien de levensduur van flashgeheugen verlaagt. Met de betaalde versies van FuzeDrive zijn 'fast tiers' tot 256 TB mogelijk, maar bij de software die je van AMD gratis krijgt hoort een limiet tot 256 GB.

Nu beide processorgiganten opnieuw leven hebben geblazen in deze varianten van ssd-caching, is het tijd voor een verse test. We gingen zowel met een Intel Core i5 8600K als een AMD Ryzen 5 2600X aan de slag in diverse praktijktests, zoals het opstarten van Windows, het bewerken van foto’s en video’s en het opstarten van een game. In dit artikel vind je zodoende geen synthetische tests, maar wel het antwoord op de vraag of Optane in de praktijk een goed alternatief is voor een normale ssd.


Intel labelt processors met een Optane ssd met een plusje.

Test 1: Core i5 8600K met Optane, ssd en hdd

Laten we beginnen met de resultaten van het Intel-gebaseerde systeem. Zowel Intel als diverse moederbordfabrikanten bundelen Optane-ssd’s bij sommige processors en moederborden, dus dat de fabrikanten heel graag willen dat je Optane gaat gebruiken in een Coffee Lake-systeem, moge duidelijk zijn. Sterker nog, Intel prijst gecombineerde verpakkingen met daarin een Core i5 of Core i7 cpu en een Optane ssd aan als Core i5+ of Core i7+. Een Optane 8000p 32GB-module kost los zo’n 60 euro, maar wij gingen aan de slag met een Gigabyte Z370 Aorus Gaming 7, waar je een 32GB Optane-module bij krijgt.

We hebben vijf praktijktests uitgezocht om de snelheid van de verschillende opslagtypes te meten. Dat doen we expres niet met synthetische benchmarks, want die zijn er in twee soorten: ze passen wel in de Optane-cache (en zijn dus zeer snel) of ze passen niet in de Optane-cache (en dan werk je dus op harddisk-snelheid). Praktijktests geven een veel realistischer beeld van wat je van ssd-caching mag verwachten.

In de tabel zie je vier kolommen: de prestaties met een WD Blue 3TB-harddisk en een Samsung 860 Evo 250GB-ssd, plus twee kolommen met Optane (32 GB) gecombineerd met de hdd. Door de werking van het cachingmechanisme wordt de Optane-constructie pas snel na een aantal runs. Daarom noteren we zowel de score in de eerste run als het gemiddelde van run 4, 5 en 6. De scores voor de hdd en ssd zijn overigens het gemiddelde van vier runs.

Uiteraard is de ssd in alle taken veel sneller dan de harde schijf. Kijken we naar de Optane-caching, dan is de performance in de eerste run nog niet erg spectaculair. Kijken we echter naar het gemiddelde van de laatste drie runs, dan komen de prestaties akelig dicht in de buurt bij die van een losse ssd. In de zwaardere Winrar-inpaktest behoudt de ssd echter een ruime voorsprong.

Core i5 8600K HDD SSD Optane run 1 Optane run 4-6
Opstarten Windows 31,7 sec. 15,8 sec. 22,0 sec. 20,5 sec.
Adobe Photoshop 65,6 sec. 25,1 sec. 41,0 sec. 23,5 sec.
Adobe Premiere Pro 52,0 sec. 13,2 sec. 33,7 sec. 11,8 sec.
GTA V single-player 55,2 sec. 32,4 sec. 53,0 sec. 31,8 sec.
Winrar inpakken 292,0 sec. 91,3 sec. 261,0 sec. 169,3 sec.

Test 2: Ryzen 5 2600X met StoreMI, ssd en hdd

Zoals gezegd heeft AMD sinds enige tijd een tegenhanger voor Intels cachingsoftware, namelijk StoreMI. Dit softwarepakket is niet voorbehouden aan Optane en andere kleine ssd’s als cache, maar kan ook combinaties maken met harddisks, ssd’s, Optane’s en werkgeheugen. Wel kent de basisversie, die je van AMD gratis krijgt, beperkingen in de maximale grootte van elk opslagmedium. Zo kun je ssd’s van maximaal 256 GB als cache gebruiken voor een harde schijf.

We volgden voor de AMD-test exact dezelfde opzet als we bij Intel deden, maar de resultaten waren zelfs na 6 runs niet echt om over naar huis te schrijven. Het laden van GTA V ging zelfs langzamer dan op de harddisk zonder ssd-cache. Toen we de test daarna opnieuw uitvoerden met het OS op een andere schijf leek StoreMI beter te werken; we zien nu scores die veel meer in de buurt komen bij wat we bij Intel zagen, al blijven Winrar en GTA V relatief tegenvallen. Het booten van Windows konden we uiteraard niet testen op deze wijze.

AMD liet bij de presentatie van StoreMI uitdrukkelijk weten dat het ook mogelijk is om een grotere ssd als cache te gebruiken. Daarom voerden we de test ook nog eens uit met een Samsung 970 Evo-ssd van 250 GB als cache, wederom met alle software op een secundaire drive. In de laatste runs zien we bij alles behalve Winrar scores die vergelijkbaar zijn met direct op de ssd werken.

Ryzen 5 2600X HDD SSD StoreMI run 1 StoreMI run 4-6 StoreMI run 4-6 data drive StoreMI run 4-6 250GB SSD
Opstarten Windows 32,3 sec. 19,4 sec. 27,3 sec. 29,1 sec. n.v.t. n.v.t.
Adobe Photoshop 47,0 sec. 24,9 sec. 51,1 sec. 47,1 sec. 25,4 sec. 25,0 sec.
Adobe Premiere Pro 43,2 sec. 13,6 sec. 69,9 sec. 43,8 sec. 13,2 sec. 14,1 sec.
GTA V single-player 52,2 sec. 32,2 sec. 98,1 sec. 86,2 sec. 44,0 sec. 33,3 sec.
Winrar inpakken 278,3 sec. 98,5 sec. 338,0 sec. 209,3 sec. 246,3 sec. 172,3 sec.

Conclusie

Ssd-caching: het is weer helemaal terug van weggeweest. De omstandigheden zijn dan ook vergelijkbaar met die tijdens de vorige opleving, een jaar of zes terug. Opnieuw gloort aan de horizon een supersnel maar ook superduur nieuw type opslag, dat elke rechtgeaarde hardwareliefhebber wel in zijn pc zou willen hebben – maar niet voor twee euro per gigabyte.

Dat ssd-caching verdween toen ssd’s van 250 en later 500 GB een beetje betaalbaar werden, heeft namelijk een reden: het is een tussenoplossing, een compromis dat niet zonder nadelen is. Slechts een klein gedeelte van je opslag kan met een Optane-ssd van 16 of 32 GB worden versneld en zolang je ‘m als cache gebruikt, kun je niet zelf bepalen welke bestanden in de cache terechtkomen. Ga je voor het eerst met nieuwe data aan de slag, dan werk je dus gewoon op harddisk-snelheid.

Caching met een Optane-module heeft daardoor een heel specifieke doelgroep: mensen die behoefte hebben aan veel opslag en snel willen kunnen werken, maar geen budget hebben om een grote ssd aan te schaffen. Die mensen moeten dan wel voor lief nemen dat ze nog niet van het geratel van een traditionele mechanische harddisk af zijn, plus dat ze voor optimaal gebruik van de cache moeten vertrouwen op de algoritmes van Intel en AMD.

De Optane-cache lijkt met Intels software het beste te werken. Na een aantal runs naderen de gemeten snelheden die van een reguliere ssd. Bij AMD’s StoreMI-software lijkt dat niet of nauwelijks te gebeuren – we zien daar pas grote verbeteringen ten opzichte van de harddisk als we de caching (of strikt genomen tiering) op een data-drive toepassen, of een grotere ssd gebruiken. Daar staat tegenover dat je bij AMD wel wat meer flexibiliteit hebt bij het inrichten van een ‘versneld volume’, bijvoorbeeld het toevoegen van een paar gigabyte werkgeheugen als extreem snelle cache.

Ons vermoeden is dat menig Hardware.Info-lezer liever met losse partities voor elk opslagmedium aan de slag gaat, zodat je zelf de controle houdt over welke data waar staat. Wil je echter per se Optane in je pc, maar vallen de grote varianten van vele honderden euro’s buiten je bereik, dan is ssd-caching voorlopig in ieder geval weer een optie.


Besproken producten

Vergelijk alle producten

Vergelijk  

Product

Prijs

Intel Optane 8000p 16GB (M.2)

Intel Optane 8000p 16GB (M.2)

  • SSD
  • 16 GB
  • PCI-Express 3.0 x2
  • 1400 MB/s
  • 300 MB/s
  • M.2 2280

29,98 €

5 winkels
Intel Optane 8000p 32GB (M.2)

Intel Optane 8000p 32GB (M.2)

  • SSD
  • 32 GB
  • PCI-Express 3.0 x2
  • 1600 MB/s
  • 500 MB/s
  • M.2 2280

59,57 €

6 winkels
0
*