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Intel Optane Memory H10, análisis

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Intel Optane Memory H10

Intel Optane Memory H10 es una solución de almacenamiento de Intel que en un solo módulo de formato reducido M.2, combina la tecnología Optane con la capacidad de almacenamiento de una SSD.

SSD es el gran nombre en soluciones de almacenamiento interno para almacenamiento de consumo. Sus ventajas frente a los discos duros (en rendimiento, ruido, emisión calorífica o eficiencia energética derivadas de su base en memorias NAND flash y la ausencia de partes móviles) son tan importantes que su uso se ha estandarizado en todo tipo de equipos cliente (de consumo y workstations) y se ha introducido también en centros de datos.

Si su utilización por los fabricantes OEM en equipos nuevos es masivo, lo mismo podemos decir para renovaciones, donde una unidad de estado sólido es una de las mejores actualizaciones de hardware que un usuario puede realizar para mejorar equipos. Esa es la idea de esta Intel Optane Memory H10.

El almacenamiento en caché mediante memorias flash ha existido durante bastante tiempo como una forma de obtener un mayor rendimiento, pero a la vez aprovechando las ventajas que en capacidad y costes todavía ofrecen soluciones anteriores como los discos duros. Además todas las SSDs actuales tienen caché adicional, de pequeño tamaño, pero muy rápida. El objetivo de Intel con Optane es llevar ese concepto a su máximo potencial.

Optane es una solución de estado sólido desarrollada desde cero por Intel en colaboración con Micron. Basada en la tecnología de memorias 3D X Point, destaca por ser la primera categoría de memoria no-volátil desde el lanzamiento de flash NAND en 1989 y combina las ventajas de rendimiento, densidad, energía, no volatilidad y coste de todas las tecnologías de memoria disponibles en el mercado.

Instalada junto a discos duros (o SSD SATA), actúa como una unidad de caché rápida entre el almacenamiento y la memoria, y es capaz de acelerar el rendimiento de un sistema informático, dispositivo, aplicación o servicio que se beneficie de un rápido acceso a grandes conjuntos de datos. Y todo ello a un coste muy reducido.

Intel Optane Memory H10

Intel Optane Memory H10: un paso natural

Desde 2017 cuando lanzó la tecnología Optane para el mercado cliente, Intel ha ido comercializando varias soluciones hasta la última versión, Optane M15, que ha llegado al mercado con un aumento significativo del rendimiento y reducción de consumo sobre las primeras versiones, junto a un aumento de soporte para utilizarla junto a los procesadores Intel de octava, novena y décima generación Core, en placas base de todos los fabricantes.

La apuesta por este tipo de soluciones «únicas» Optane va a continuar, como hemos visto recientemente en la presentación de IFA 2019 donde un buen número de equipo las soportan. Sin embargo, en un movimiento que consideramos natural hacia donde pueden dirigirse este tipo de soluciones, Intel ha decidido crear una unidad híbrida que sume la tecnología Optane con una SSD en un solo componente.

Eso es precisamente lo que ofrece Intel Optane Memory H10. Un módulo estándar M.2 que emplea la interfaz PCIe NVMe 3.0 x4 y que además de las ventajas del caché rápido que proporciona Optane, incluye memorias QLC 3D NAND para almacenamiento masivo.

Intel Optane Memory H10

Ello es posible por la alta densidad de estas memorias de cuatro bits por celda, lo que deja espacio para Optane y los controladores. Y colocados sobre una sola cara, lo que es otra de sus ventajas para espacios reducidos. De esta forma, la unidad permite la expansión de la memoria Optane en equipos como ultraportátiles que solo tienen espacio para una SSD y han dejado atrás la interfaz SATA (sean discos duros o SSD) por completo. También en otros factores de forma donde importa el tamaño, como los mini-PCs o los AIO «todo en uno», u otros, porque realmente puede instalarse en casi cualquier equipo informático con puerto M.2 a PCIe.

Especificaciones Intel Optane Memory H10

La unidad no introduce ningún ASIC nuevo ni otro tipo de hardware para que los módulos de Optane y QLC de la unidad aparezcan como un solo dispositivo. El almacenamiento en caché se gestiona completamente por software, y el sistema host accede a los módulos de forma independiente. Cada mitad de la unidad tiene dos carriles PCIe dedicados.

Intel comercializa la unidad en tres versiones según capacidad de almacenamiento y con las siguientes características:

  • 16 GB (memoria Intel Optane) + 256 GB (almacenamiento SSD)
  • 32 GB (memoria Intel Optane) + 512 GB (almacenamiento SSD)
  • 32 GB (memoria Intel Optane) + 1 TB (almacenamiento SSD)
  • Factor de forma: M.2 2280 single-sided (componentes en una sola cara)
  • Interfaces soportadas: NVM Express 1.1 y PCI Express Rev 3.0.
  • Memorias NAND Flash: Intel 64L 3D QLC
  • Controlador NAND: Silicon Motion SM2263
  • Memoria Optane: Intel 128Gb 3D XPoint
  • Controlador Optane: Intel SLL3D
  • Lectura secuencial: Hasta 2.400 MB/s
  • Escritura secuencial: Hasta 1.800 MB/s
  • Lectura aleatoria IOPS: Hasta 330k
  • Escritura aleatoria IOPS: Hasta 250k
  • Cifrado: AES 256 bits
  • Consumo inactivo: <15 mW
  • Resistencia: Hasta 300 Tbytes escritos
  • Garantía: 5 años
  • Software de control: Intel Rapid Storage Technology
  • Compatibilidad: Windows 10 de 64 bits con procesadores Intel de octava generación o superior.

Experiencia de uso, funcionamiento y rendimiento

La instalación es tan sencilla como con cualquier otro SSD PCIe, simplemente pincharla en un puerto M.2 disponible. Sin embargo, su puesta en marcha es algo peculiar, ya que son unidades independientes aunque se sitúen físicamente en el mismo módulo. De hecho, si deshabilitas Optane, aparecerán dos unidades en el administrador de dispositivos de Windows 10. Una vez instalado el controlador para Intel Rapid Storage Technology, su funcionamiento es el esperable de una sola unidad. Funciona de forma transparente en segundo plano, lo que ayuda a los usuarios menos expertos que no están acostumbrados a administrar varias unidades.

Intel Optane Memory H10

Tanto la memoria flash 3D Xpoint y la NAND se pueden usar para almacenamiento, pero se comportan de manera diferente. 3D Xpoint puede ser significativamente más rápido que NAND en transferencias de archivos pequeños, a bajas profundidades de cola, pero NAND puede escalar a capacidades más altas y a costos mucho más bajos.

En la Intel Optane Memory H10, la memoria Optane se utiliza como un depósito de alta velocidad y baja latencia para los bloques de datos a los que se accede con mayor frecuencia (no necesariamente archivos completos), mientras que QLC NAND se configura como el volumen de arranque y para almacenamiento masivo. Los patrones de uso en el QLC SSD se supervisan y los bits a los que se accede con mayor frecuencia se copian de ella y de manera automática a la memoria Optane.

Optane Memory H10 de Intel se conecta a un sistema a través de una interfaz eléctrica PCIe x4, pero el carril se bifurca entre los medios de memoria Optane y QLC NAND. En esencia, hay dos unidades separadas en el PCB cada una con su propio controlador dedicado y medios. Se utilizan dos carriles PCIe para la memoria Intel Optane y dos para el SSD basado en QLC. Eso significa que, en las peores condiciones con datos no almacenados en caché, el H10 podría funcionar como SSD independiente basado en QLC con una interfaz PCI Express de dos carriles. Por el contrario, cuando se accede a la memoria Optane y NAND simultáneamente, la velocidad de transferencia es mucho mayor. Obviamente, ese es su objetivo.

Hay algunas cosas a tener en cuenta con respecto a la compatibilidad de esta unidad híbrida, como que solo funciona en sistemas Windows 10 de 64 bits con procesadores Intel a partir de la octava generación Core, mientras que la BIOS de la placa base también debe tener soporte integrado para que funcione correctamente y debe ser capaz de manejar la bifurcación de carril PCIe.

Como parte del software Intel Rapid Storage Technology (RST), la compañía ofrece la «Interfaz de usuario de la memoria Intel Optane y controlador para la aceleración del sistema» para la configuración y el mantenimiento del H10. Se puede acceder a los paneles de control a través del menú de Inicio o desde un acceso directo de la bandeja del sistema que se instala junto con los controladores. Dentro de la interfaz de la aplicación hay varios botones en la parte superior: Estado, Administrar, Memoria Intel Optane, Rendimiento, Preferencias y Ayuda. El menú de memoria Optane (y el menú de estado) tienen opciones simples para activar la caché de memoria Optane.

Intel Optane Memory H10

En cuanto a rendimiento, test como CrystalDiskMark confirman los resultados prometidos por Intel en transferencia de datos secuenciales de 2.400 Mbytes por segundo y 1.800 Mbytes en lectura/escrituras, aunque siempre que tengas habilitado Optane para funcionar conjuntamente con la NAND.

Los resultados de otros test como PCMark Storage 2.0 son también muy buenos, enfrentados a una SSD PCIe simple como la Intel SSD 760P que hemos usado como punto comparativo.

Sin embargo, los puntos de referencia tradicionales que ofrecen los test sintéticos no siempre muestran el verdadero valor de esta Optane: su capacidad para mantener un alto rendimiento mientras está bajo cargas de trabajo múltiples y simultáneas.  Lo comprobamos en tareas reales donde a la vez que copiamos archivos abrimos una hoja de cálculo en Excel o una imagen de grandes dimensiones en Gimp.

También en otros escenarios de uso común como el manejo de múltiples torrents y accesos constantes a la unidad de almacenamiento o la descarga directa de un archivo grande desde Internet, donde hemos comprobado en el pasado, que otras SSD simples (muy rápidas) sufren un brusco descenso del rendimiento una vez que agotan la pequeña caché que incorporan. Las características propias del diseño de Optane permite evitarlo y la unidad de Intel brilla al ejecutar aplicaciones cuando está bajo otras cargas simultáneas, en multitarea o con procesos en segundo plano.

Conclusiones

Intel Optane Memory H10 puede no ser ideal para todos los escenarios e incluso muestra un rendimiento inferior al de las mejores SSD PCIe en algunos test sintéticos, pero ofrece un buen rendimiento en general que se acerca al sobresaliente bajo carga, ofreciendo una experiencia de usuario sólida gracias a los beneficios inherentes de la caché Optane y la SSD NVMe complementaria.

Lo mejor:

  • Primera unidad que combina Optane y SSD, abriendo otros campos de uso para la tecnología de memoria de Intel.
  • Optane mejora de manera apreciable el rendimiento frente a los SSD QLC simples bajo grandes cargas de trabajo.
  • Facilidad de instalación. Ideal para equipos como ultraportátiles.
  • Gestión de la tecnología de software Intel Rapid Storage.
  • Soporte, resistencia y garantía.

A mejorar:

  • Resultados mixtos. No todas las aplicaciones se benefician de Optane.
  • Las memorias QLC usadas aportan densidad, pero tienen menos rendimiento que las SSD PCIe TLC.
  • ¿Es necesario Optane frente a los SSD NVMe de última generación?

Creemos que este diseño híbrido es un paso natural para la tecnología de memoria de Intel y seguramente el gigante del chip lo mejore en el futuro. Si hubiera llegado hace cinco años cuando los discos duros eran el cuello de botella de un equipo informático hubiera sido una auténtica revolución. Hoy, con las veloces SSD PCIe a un coste por GB cada vez más reducido son menos necesarias aunque pueden ser muy útiles en los escenarios comentados. Su instalación es igual de sencilla que otras SSD PCIs y su diseño de una cara, la hace ideal en equipos ultraportátiles, AIOs o mini-PCs, donde se han eliminado los puertos SATA y solo hay disponible un M.2 a PCI.

Intel comercializó inicialmente este tipo de unidades híbridas para OEMs y pueden encontrarse en equipos de múltiples fabricantes, especialmente portátiles y convertibles. Posteriormente, las está distribuyendo para el mercado retail a través de minoristas especializados.

Intel también comercializa su tecnología Optane en módulos individuales para acelerar unidades de almacenamiento como discos duros en equipos existentes. Más allá del mercado de consumo, sus soluciones basadas en estado sólido también están disponibles para empresas, servidores y centros de datos, un gran mercado a conquistar una vez que las SSD se han convertido en el estándar para almacenamiento cliente.

Más información | Intel Optane Memory H10

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